随机选取法和多波近似在一维浅水方程大时间步长格式中的应用

利用黎曼精确解和行波法相结合,在一维浅水方程中实现大时间步长(Large Time Step,LTS)格式,并采用多波近似解决稀疏波断裂的问题,采用随机选取法(Random Choice Method,RCM)解决非线性方程使用LTS格式出现的震荡问题.一系列数值试验发现,通过多波近似和随机选取法对大时间步长格式的改进,提高了计算效率,减小了震荡,取得了很好的计算效果.     

明渠中悬移质的弥散-对流方程及悬浮机理

悬移质泥沙通常构成冲积河流总输沙量的主体, 研究悬移质的悬浮机理具有重要的意义. 以双流体模型为基础, 通过引入弥散速度的概念, 建立了悬移质泥沙的输沙方程以及泥沙扩散系数的本构关系. 应用该方程分析了二维明渠均匀流中悬移质泥沙浓度垂向分布规律, 并与Einstein 和Chien 的泥沙浓度实验资料及经典扩散理论进行了对比. 以此为基础, 分析了紊动扩散、颗粒自身的紊动、颗粒碰撞应力对泥沙悬浮的影响在垂向上的变化, 以及浓度、粒径等对这些因素的影响. 结果表明, 泥沙颗粒在明渠紊流中的扩散是浑水的紊动扩散、颗粒自身的紊动、颗粒碰撞应力3 部分不同机制共同作用的结果, 把泥沙颗粒的悬浮简单归因于水流的紊动是不全面的.