非结构网格SIMPLEC算法的两步压力校正:潮流模拟提升与复杂区域适应

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本文主要探讨了非结构网格下两步压力校正算法在潮流模拟中的应用,针对非结构网格的特点,如复杂的几何边界和灵活的网格剖分,传统SIMPLE类算法在这些情况下的不足被提上了研究议程。作者采用有限体积法来离散基本方程,这是数值计算中常用的一种方法,它将连续域分解为多个体积元素,以便于求解。流-扩散项的离散采用了幂率格式,这是一种高阶精度的离散方法,能够提供更准确的解。 在处理交叉扩散项时,引入了超松弛校正方法,这种技术有助于减少计算过程中的数值不稳定性和提高收敛速度。Rhie-Chow动量插值思想在此处被用来改进水位校正方程,这是一种通过插值技术来近似物理量的方法,使得算法能够更好地处理非均匀网格。SIMPLEC类算法在此基础上进一步优化,通过两步压力校正法,将交叉扩散项作为独立步骤处理,从而显著增强了模型对高度畸变网格的适应性。 研究表明,这种方法可以提高压力欠松弛系数,即控制流体压力与速度之间的关系,从而增强模型在复杂区域的计算稳定性。实证分析通过黄浦江感潮河段的潮流模拟验证了这一算法的有效性,结果显示模型的预测结果与实际测量数据高度吻合,证明了其在潮流模拟中的可靠性。 关键词"非结构网格"、"SIMPLEC"、"两步压力校正"以及"幂率格式"表明了研究的核心技术,而"感潮河段"则指出了具体的应用场景。本文的工作不仅填补了SIMPLE类算法在非结构网格潮流模拟中的空白,也为精细化模拟复杂区域的潮流提供了重要的理论支持和技术手段。 这篇文章对于理解如何利用非结构网格的优势,结合高性能的数值方法,提升潮流模拟的精度和稳定性具有重要的学术价值和实践指导意义。