基于有限体积法Godunov格式的水锤计算模型

摘要：

针对管道内水锤问题,基于一阶和二阶Godunov格式的有限体积法建立数学模型并进行模拟分析.采用Riemann求解器对离散通量进行求解,同时在计算中引入对流项;采用MUSCL-Hancock方法进行重构得到二阶精度的Godunov格式,为了避免虚假振荡引入MINMOD斜率限制器;提出了虚拟边界的处理方法,实现了计算区域的所有节点和边界的统一计算.计算分析表明,虚拟边界法既保证了计算结果的精确性,又避免了边界处理的复杂性;一阶Godunov格式与传统的特征线法计算结果一致;当库朗特数小于1时,一阶Godunov格式和特征线法的瞬变压力可能出现严重的数值耗散,但二阶Godunov格式可有效抑制数值衰减从而得到更为准确稳定的计算结果;在马赫数很小的情况下,对流项对模拟结果的影响可忽略.

关键词：水锤、有限体积法、Godunov格式、Riemann求解器、MUSCL-Hancock方法、对流项、虚拟边界

所属期刊栏目：39

分类号：TV134(水利工程基础科学)

资助基金：国家自然科学基金51679066

在线出版日期：2019-05-27（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共6页

页码：76-81