大涡模拟水环境中污染物团的运动规律

摘要：

本文采用大涡模拟方法封闭引入浮力特性并经空间平均后的Navier-Stokes紊流方程,对水环境中污染物的运动规律进行研究.在用有限差分法对控制方程进行求解时,用破开算子法将控制方程分为对流、扩散和源项三部分,其中对流项用QUICKET程式求解,扩散项用中心差分求解,源项用Gauss-Seidel迭代法求解.数值计算结合物理模型结果表明,污染物团在水环境中运动除有时均定量关系之外,还有三大定性规律:第一,污染物团在时间和空间上具有不规则性;第二,污染物团后部是空的;第三,在同一条件下进行多次试验(数学和物理),污染物团的运动是不一样的.计算表明大涡模拟要优于通常的 κ-ε 紊流模型,它不但能够象 κ-ε 紊流模型那样计算出污染物在水环境中的时均运动规律,而且能够计算出其在空间上的不对称发展过程,能够准确地再现其在物理模型中的不对称运动特性.计算结果无论从定性特性还是从定量关系上都与试验结果吻合一致.

关键词：紊流、大涡模拟、污染物团

分类号：X143(环境地学)

资助基金：香港理工大学校科研和教改项目;华北水利水电学院校科研和教改项目

在线出版日期：2004-01-08（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：55-60