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相似文献
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1.
水下拖曳系统运动姿态仿真研究   总被引:5,自引:2,他引:3  
冯甦  朱克强 《海洋工程》2005,23(4):56-63
采用凝集参数法建立了水下拖曳系统的三维离散模型,该模型由一系列的质量点和不计重量的弹簧组成.采用数学模型编程对NCEL浮球实验和四个典型拖曳系统进行了仿真计算.计算结果表明此数学模型具有一定的理论意义和工程实用价值.  相似文献   

2.
胶州湾三维变动边界的潮流数值模拟   总被引:35,自引:3,他引:35  
基于Blumberg等(1986)的河口、陆架和海洋模式,引入变边界处理技术,建立了胶州湾三维变动边界的潮流模型,模型以σ-正交曲线坐标下三维非线性潮波方程为基本方程,引入2.5阶瑞封闭方程组,采用分裂算子法数值求解方程组,利用湍封闭方程求解垂直紊动粘滞系数,采用干湿网格方法模拟潮流漫滩过程,三维变动边界潮流模型计算结果与实测值吻合良好。  相似文献   

3.
渤海三维潮流数值模拟   总被引:17,自引:5,他引:17  
本模型以具有自由面的三维非线性Navier-Srokes方程为基本方程,经σ坐标变换得到模式方程。基于过程分裂法,将三维流动中的快过程与慢过程劈开,并对每部分选用适合其物理特性和数值行为的计算格式,然后耦联求解。应用本模型详细计算了渤海的三维潮运动。其中,潮波系统模拟获得理想的结果;采用十层模式计算了M2潮流,以较高的辨率揭示了潮流的空间结构特征。最后本文给出了三维潮流预报的应用实例。  相似文献   

4.
基于紊流随机理论的航槽三维流动数学模型   总被引:1,自引:0,他引:1  
根据窦国仁的紊流随机理论,建立了一种模拟河口海岸水域中航槽三维流动的数学模型。采用控制体积法导出三维偏微分方程的离散格式;将水压力分解为动水压力和静水压力,用Patankar和Spalding提出的压力校正法求解动水压力,通过求解水位控制方程来得到自由表面;紊流模型采用安国仁提出的紊流随机理论,克服了k—ε模型中采用各向同性紊动粘滞系数的不足,而k—ε模型可作为紊流随机理论的一个特例。该模型计算了各种不同挖深比,各种航槽与水流交角的航槽流速分布,利用该模型计算得到的挖槽中的流速分布与水槽及水池试验资料相吻合。利用该模型可为开敞水域中开挖航槽的选择提供依据。  相似文献   

5.
海岸河口三维潮流数学模型   总被引:1,自引:0,他引:1  
本文采用有限元法建立了适用于海岸河口浅水地区的三维潮流数学模型,垂向采用绝对分层坐标系统,将整个水柱分成若干层,在每层内通过垂向积分平均,将三维问题简化为多个平面二维问题。在求解有限元方程中,引入集中质量矩阵技术,在时间上采用两步LaxWendroff格式,使有限元方程直接以显式解出,不需联立求解,节省了大量的计算时间和计算内存,通过模拟表面切应力作用在矩形水地上而引起的水流,计算结果与分析解比较一致,并将本模型应用到香港维多利亚水道中,计算结果与实测值亦符合较好,证明本模型是一个实用而有效的三维潮流数学模型。  相似文献   

6.
三维城市模型及其显示技术   总被引:3,自引:0,他引:3  
三维城市模型把城市各种人工与自然地物表示成依比例和透视关系搭建的三维模型,在计算机上建立类似于缩微城区模型的效果图,以三维立体的形式展现城市的视景图像。从数据源、显示技术和应用领域等方面讨论三维城市模型的设计和应用,并对实现快速构模的方法进行了研究。  相似文献   

7.
杭州湾的三维水流数值模拟   总被引:2,自引:1,他引:2  
建立了一个基于σ变换和内外模式分裂技术三维水流数学模型,采用有限节点法(平面)和变步长差分法(σ向)对方程进行了离散;通过风生流和环岛水流两个理论模式对所建模型进行了校验,并将该模型应用到杭州湾的三维水流数值模拟中,效果良好,所建模型垂向分辨率高,简单实用,可应用于河口,海岸,湖泊等大范围水域的水流数值计算。  相似文献   

8.
一个关于河口及浅海的三维分步杂交模型   总被引:1,自引:0,他引:1  
根据分步杂交方法,构造出一个关于河口及浅海环境的三维分步杂交模型。在垂直结构上,本文引入了σ坐标,并在垂直方向上利用交错网格,在水平方向上利用三角形网格离散。本模型在时间上采用分步方法,在不同分步里,采用了与算子相适应的计算方法  相似文献   

9.
迎风有限元法在三维潮流数值模拟中的应用   总被引:4,自引:0,他引:4  
董文军  陈虹 《海洋与湖沼》1997,28(3):320-327
为研究和开发迎风有限元法在河口海岸三维波数值模拟中的应用,并为建立三维物质扩散模型,最终为解决实际工程问题打下基础,以非线性浅水波方程为基础,采用一咱平面迎风有奶元与垂向工有限差分相结合地数值计算方法建立三维潮流数学模型,基地实际的物理过程,在计算中将三维流动分成外重力波和内重力波,耦联求解潮位和流速的空间分布。应用本模式计算了天津新港附近渤海海域的三维潮流运动,以较高的分辩率揭示了潮流空间结构特  相似文献   

10.
不同干结构模型对箱式超大型浮体结构水弹性响应的影响   总被引:1,自引:7,他引:1  
三维线性水弹性力学利用结构在真空中弹性振型的正交性 ,对结构振动进行模态分析 ,用弹性体三维势流理论计算结构的水动力系数。因此 ,结构的干模态计算是十分重要的。应用三维线性水弹性理论研究箱式超大型浮体结构在波浪中的动力响应时 ,分别采用梁模型和三维空间有限元模型计算结构的干模态 ,并且采用同样的水动力模型 (弹性体三维势流理论 )研究了不同干结构模型对结构水弹性响应的影响  相似文献   

11.
港湾三维水动力和污染物扩散数值模型   总被引:7,自引:0,他引:7  
本文提出一种浅海三维污染物扩散数值模拟的方法。首先建立σ坐标系下的Navier-Stoker方程及物质扩散方程。基于过程分裂法将前者分解为外模式(二维方程组)及内模式(三维方程组);并且引入窄缝法对变边界进行模拟,由此建立三维σ坐标潮流模型;并找到σ坐标系下三维污染物扩散方程的差分方法,最后建立三维σ坐标污染物扩散模型。本模型已被应用于厦门海域,并对其2002年海水水质(CODCr值增量)进行了预测。应用结果表明,这种三维可变边界污染物扩散数值模型能够较好地对具有较大面积浅海滩涂的海区进行水质模拟和预测。  相似文献   

12.
浅水域生存工况下系泊浮筒系统三维运动   总被引:1,自引:0,他引:1  
本文提出一个浅水域生存工况下,多锚链系泊浮筒系统三维运动的工程计算模型,对链系采用射的法计算,使其与浮筒运动计算相匹配。对不同的风波流方向及链刚度,计算了浮筒的运动及链力,结果显示本文的模型是合理的。  相似文献   

13.
海洋平台结构系统可靠性分析   总被引:6,自引:0,他引:6  
本文研究了对三维模型的导管架平台结构系统可靠性评估方法。在极值载荷条件下,分别以极限冲剪应力及屈曲临界应力作为管节点及杆件的极限强度,采用增量载荷法建立失效模式安全余量方程。同时研究了求取结构系统主要失效模式的自动算法及计算系统失效概率的方法。作为一个算例,运用作者开发的计算机程序,对一固定式导管架平台进行了可靠性分析,验证了本文方法对开展三维模型平台结构系统可靠性评估是可行的。  相似文献   

14.
黄海北部海域三维潮流数值模型   总被引:1,自引:1,他引:1  
张存智 《海洋预报》2000,17(1):1-13
基于湍流闭合的三维斜压流体动力学方程组,建立了河口及附近浅海域的三维环流数值模型,模型采用ADI差分方法妥动量方各,采用佞步方法求解标量方程,采用总变差减小格式(TVD)来求解各方程中的平 流项。模型提高了计算精度,同时使计算量大幅度缩小。利用本文所建立的数值模型对鸭绿江口及附近海域的潮流场进行了数值模拟,结果表明,模型具有良好的精度。  相似文献   

15.
在三维水动力模型中引入三维辐射应力,水滚影响以及波浪附加紊动效应,并基于间断有限元方法建立了非结构化网格三维波生流数值模型。采用实验室内斜坡地形条件下正向入射波在破波带附近产生的近底回流和斜向入射波产生的沿岸流对模型进行了验证。结果表明,计算值与实测值吻合程度较好,该模型可以较好地描述三维近岸波生流。  相似文献   

16.
中国河口数学模拟研究的进展   总被引:8,自引:0,他引:8  
沈焕庭 《海洋通报》1997,16(2):80-86
我国采用数学模型研究河口及河口工程的可行性已愈加普遍,从总体而言,70年代以河口一维潮流模型为主,进入80年代后,除继续应用推广一维潮流模型外,大多已采用二维潮流数学模型,并按需要配以泥沙、温度、协度和污染物等物质输移模型、推移质量沙数值模型、波流共同作用数学模型、拉格朗日余流数值模型、三维数值模型、复合模型等8个方面较全面地论述了我国近15年来河口数值模拟研究的进展,认为从80年代以来,我国将数  相似文献   

17.
厦门港三维潮流数值模拟   总被引:9,自引:0,他引:9  
由于厦门港滩涂面积较大,地形复杂,在建立厦门港三维模型时,采取了以下方法:二维嵌套三维模型,大网格嵌套小网格,在计算中采用全隐格式进行差分,变边界过程采用窄缝法进行模拟,并考虑侧向摩擦作用。在模型的建立过程中还采用GIS技术,建立模型的边界,网格及水深,提高了建模效率。用该模型对厦门前埔围海工程进行潮流数值模拟,得到了满意的结果。  相似文献   

18.
长江口及邻近海域溢油实时预测研究   总被引:4,自引:0,他引:4  
使用国际上最新发展起来的基于半隐式有限元法的SELFE模型,建立了1个采用非结构网格系统的三维风海流、潮流和斜压流耦合的长江口及邻近海域水动力模型.利用欧拉-拉格朗日和随机走动理论,在三维水动力模型的基础上研发了考虑溢油蒸发过程和波浪效应的三维溢油粒子扩散模型,结合实时预报的风场和相应的海浪场数据,形成了1个适用于本区...  相似文献   

19.
基于ECOMSED 模型的湛江湾水道三维潮流数值模拟   总被引:1,自引:0,他引:1  
采用半隐式的ECOMSED(Estuarine,Coastal and Ocean Modeling System with Sediments)三维海洋紊流模式,建立湛江湾湾顶水道的三维潮流数值模型。模型的水平方向采用加密的正交网格以贴合岸线边界,垂向上采用σ坐标以更好地拟合海底地形。通过验证,模拟结果与实测数据符合良好,表明运用该模型可以较好地预报湛江湾的潮流动力特性。为进一步研究湛江湾水道附近水域的温盐变化、泥沙输运提供技术支持。  相似文献   

20.
针对三维声波方程数值模拟的大计算量和大内存消耗问题,研究并实现了基于MPI+OpenMP的三维声波方程数值模拟并行算法,在PC-Cluster的计算节点间采用基于MPI的按炮分任务的多进程并行模式,在计算节点内采用基于OpenMP的按空间分任务的多线程并行模式,以有效地利用计算和存储资源。3D-Overthrust模型的实验结果显示,基于MPI+OpenMP的三维声波方程数值模拟并行算法的计算效率与基于MPI的按炮分任务并行计算模式相当,但其内存消耗远远低于后者,其更适合于基于大模型或实际模型的三维模拟。  相似文献   

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