图5-107控制体积法节点布局示意图5.5.3.2泥沙方程离散和求解悬移质输运方程离散和求解。悬沙输运方程和水流模型中的k、ε方程形式基本相同,只是在悬移质输运方程中多了一个下沉项,试算表明将下沉项作为源项比作为对流项更有利于求解的稳定。模型采用修正的QUICK 格式来离散悬沙输运方程的对流项,求解离散方程也采用ADI方法,相对于高阶格式所产生的离散方程的多余附加离散项采用显式离散,不存在求解困难。推移质输运方程的离散和求解。......
2023-06-22
在流场中任取一个控制体Ω,该控制体内有多孔固体介质,孔隙度为φ。多孔介质被流体所饱和。包围控制体的外表面为S,在外表面上任取一个面元dS,其外法线方向为n,通过面元dS的渗流速度为V,于是单位时间通过面元dS的流体质量为ρV·ndS。通过整个外表面的流体总质量为。
在控制体内任意取一体元dΩ进行研究。对不可压缩流体,流体密度的变化使得dΩ内的质量增加量为[∂(ρφ)/∂t]dΩ,整个控制体Ω内的质量增加量为。
当控制体内有源(汇)分布时,若其强度为q,则单位时间内体元dΩ产生(流入或流出)的流体质量为qρdΩ。单位时间内整体Ω由源(汇)分布产生(吞没)的流体质量为。
根据质量守恒定律,控制体内流体质量的增量应等于源分布产生的质量减去通过表面流出的流体质量,由此可得到积分形式的连续性方程
利用高斯公式,式(1.85)中的面积积分项可以化为ρV散度的体积分,即
将式(1.86)代入式(1.85)得到
由于控制体Ω是任意的,只要被积函数连续,则整个体积分等于零必然导致其被积函数为零,于是得到微分形式的连续性方程
式(1.88)右端项为源(汇),强度项q对源或汇分别取正值和负值。在多孔介质不变形的情况下,孔隙度φ保持恒定,则φ可从偏导数中分离出来。式(1.88)是非稳态有源流动连续性方程的一般形式。
对于无源非稳态渗流,连续性方程为
对于有源稳态渗流∂(ρφ)/∂t=0,连续性方程为
对于有源稳态渗流,且流体不可压缩,即ρ为常数,连续性方程为
对于无源的稳态渗流,连续性方程为
对于无源稳态渗流,且流体不可压缩,即ρ为常数,连续性方程为
在渗流力学中,往往对渗流速度值不是特别关心,将连续性方程与达西定律联合起来可以消去渗流速度V,得到以压力p与密度ρ表示的连续方程表达式。根据三维达西流方程,有
当域内不存在源或汇时,非稳态渗流的连续性方程转化为
对于流体不可压缩情形,连续性方程转化为
有关工程渗流理论研究与实践的文章
图5-107控制体积法节点布局示意图5.5.3.2泥沙方程离散和求解悬移质输运方程离散和求解。悬沙输运方程和水流模型中的k、ε方程形式基本相同,只是在悬移质输运方程中多了一个下沉项,试算表明将下沉项作为源项比作为对流项更有利于求解的稳定。模型采用修正的QUICK 格式来离散悬沙输运方程的对流项,求解离散方程也采用ADI方法,相对于高阶格式所产生的离散方程的多余附加离散项采用显式离散,不存在求解困难。推移质输运方程的离散和求解。......
2023-06-22
1)参数方程确定的函数的导数有时函数由参数方程来表示更方便且简单,如π)表示以R为半径、原点为圆心的上半圆周曲线.星形线的直角坐标方程为其参数方程为显然星形线的参数方程更为简单.一般地,设参数方程若t∈(α,β)时,x=x(t),y=y(t)都有连续的导数,且x′(t)≠0,可以证明x=x(t)必有单值反函数t=t(x),代入y=y(t)中,得y=y[t(x)],因此在所给条件下,参数方程确定了y......
2023-11-19
【主要内容】设A是m×n矩阵,B是m×l矩阵,它们都是已知矩阵,X是未知矩阵,则称方程AX=B为矩阵方程.满足AX=B的矩阵X称为该方程的解.设A=(A┆B),称为该矩阵方程的增广矩阵,则AX=B有唯一解的充分必要条件是,AX=B有无穷多解的充分必要条件是,AX=B无解的充分必要条件是注 (ⅰ)矩阵方程AX=O(其中,A是已知的m×n矩阵,O是m×l零矩阵)有非零解的充分必要条件是r(A)
2023-10-27
将φ 乘以Boltzmann方程的两边,对整个颗粒脉动速度空间积分,获得φ 的输运方程。因此,可以通过假设颗粒的速度分布函数获得颗粒流的应力和能量通量等的表达式,或者用统计平均的办法建立各类守恒型方程来描述颗粒流的平均运动。因此,需要通过一定假设,建立泥沙颗粒相的本构关系。......
2023-06-22
系统的闭环特征方程为取其模值得模值方程为取其相角得相角方程为模值方程和相角方程成为根轨迹方程,从这两个方程可以看出,模值方程与增益K*有关,而相角方程与增益K*无关。所以,相角方程式决定闭环根轨迹的充分必要条件,而模值方程主要用来确定根轨迹上各点对应的开环增益值。,sn为闭环极点,在根轨迹图中用Δ表示。......
2023-06-28
式即为动态分析中实际求解的有限元代数方程组。由于式考虑了渗透张量与应力的耦合关系,即使采用弹性本构模型,式也是一个非线性方程组,仍需在每一个计算时步内迭代求解。当然与式相比,式消除了自由面边界非线性的影响,非线性仅来源于随应力的变化,非线性程度减弱了,因此数值分析的计算量也减小了,收敛性也可以保证。......
2023-06-28
引入通用变量φ,将偏微分方程组式~为通用形式,并利用高斯定理在控制体积中离散,最终得到如下方程形式:式中:Гφ为通用扩散系数;Sφ表示源项。对时变项采用一阶差分格式离散,扩散通量采用超松弛校正方法计算,界面处梯度(▽φ)f由线性插值得到。于是单元面处通量可以表示为:式中:F f=f;(φf)H为高阶部分,可以表示为:最终的方程离散形式如下:式中:;上标n为前一时间步长;下标P为当前控制体积。......
2023-06-26
离散系统的动态过程用建立在差分、差商等概念基础上的差分方程来描述。k阶线形差分方程的一般形式为式中,r——输入量;c——输出量。各阶差分的变换函数例8-7 用Z变换法求二阶差分方程:y(k+2)+3y(k+1)+2y=r。解:利用超前定理,对差分方程进行Z变换,得z2Y-z2y-zy+3[zY-zy]+2Y=R将已知条件代入上式,得所以,利用部分分式法求Y的Z反变换所以,作Z 反变换,......
2023-06-28
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