基于正交曲线网格的河道地形插值方法及应用

1

作者 郑军 张辛 +3 位作者 刘清兰 凡姚申 窦身堂 于守兵 《人民黄河》 CAS 北大核心 2023年第7期62-67,共6页

传统的插值方法在采样河道地形横断面分布稀疏情况下,无法有效获得弯曲河道高精度插值结果,亟须研究有效的弯曲河道地形插值新方法,对河道演变及其规律进行定量分析。为此,提出了一种基于正交曲线网格的河道地形插值方法(OCGI),首先沿... 传统的插值方法在采样河道地形横断面分布稀疏情况下,无法有效获得弯曲河道高精度插值结果,亟须研究有效的弯曲河道地形插值新方法,对河道演变及其规律进行定量分析。为此,提出了一种基于正交曲线网格的河道地形插值方法(OCGI),首先沿横断面进行线性插值,然后沿纵向网格线进行插值,弥补了纵向采样点空间分布不足的缺陷,且考虑了河势变化,将插值范围控制在网格分布的区域。应用实例表明:该方法比反距离加权法(IDW)和普通克里金法(KG)能得出更合理的结果,可应用于黄河口尾闾等弯曲河道的地形插值。 展开更多

关键词 弯曲河道 地形插值 正交曲线网格 断面高程

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定边界点二维正交曲线网格的数值生成方法 被引量：5

2

作者 何国建 汪德爟 刘晓波 《河海大学学报（自然科学版）》 CAS CSCD 北大核心 2004年第2期140-143,共4页

使用一种可以在边界上任意确定网格点的方法生成二维正交曲线网格.结果表明:该法以求解拉普拉斯方程组为基础,物理概念明确,且无需构造"合并"或"聚集"控制函数,使得方程离散简单,经验性因素降低;该法网格线与边界... 使用一种可以在边界上任意确定网格点的方法生成二维正交曲线网格.结果表明:该法以求解拉普拉斯方程组为基础,物理概念明确,且无需构造"合并"或"聚集"控制函数,使得方程离散简单,经验性因素降低;该法网格线与边界的正交性良好,可随意控制网格的疏密度,而且利用这一特性可将分汊区域或多连域分割成多个单连域分别进行求解,使几何图形复杂的计算区域网格的生成得到简化. 展开更多

关键词 正交曲线网格 网格数值生成 拉普拉斯方程 控制网格 疏密度

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基于MO的二维正交曲线网格生成技术及其应用 被引量：7

3

作者 耿庆斋 张行南 王思宇 《水电能源科学》 2006年第3期18-20,共3页

在河势贴体二维正交网格生成方法的基础上,采用边界拟合坐标系方法,将正交网格既与河势拟合又与河道边界线拟合,研究基于MapObjects的二维正交曲线网格生成技术;利用Visual Basic工具开发了二维正交曲线网格自动生成系统,实现了二维河... 在河势贴体二维正交网格生成方法的基础上,采用边界拟合坐标系方法,将正交网格既与河势拟合又与河道边界线拟合,研究基于MapObjects的二维正交曲线网格生成技术;利用Visual Basic工具开发了二维正交曲线网格自动生成系统,实现了二维河流自动网格化;结合二维水质模型和GIS叠加功能,探讨了二维正交曲线网格在水质模拟中的应用。 展开更多

关键词 水质模型 水质模拟 正交曲线网格 边界拟合坐标系 MAPOBJECTS

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正交曲线网格生成技术研究 被引量：1

4

作者 王德意 魏文礼 +1 位作者 刘玉玲 谢世龙 《西安理工大学学报》 CAS 2000年第2期188-191,共4页

采用 Poisson方程进行曲线网格生成时 ,如何确定合适的调节因子 P、 Q函数是网格生成技术中一个重要的研究内容。提出一种新的构造 P、 Q函数的方法 ,该方法直接利用边界网格节点的分布信息来控制区域内部网格节点的分布 ,生成的正交曲... 采用 Poisson方程进行曲线网格生成时 ,如何确定合适的调节因子 P、 Q函数是网格生成技术中一个重要的研究内容。提出一种新的构造 P、 Q函数的方法 ,该方法直接利用边界网格节点的分布信息来控制区域内部网格节点的分布 ,生成的正交曲线网格令人满意。该方法在数值模拟河道。 展开更多

关键词 POISSON方程 正交曲线网格 调节因子 生成技术

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河道贴体平面正交曲线网格自动生成技术研究 被引量：3

5

作者 张杰 《长江科学院院报》 CSCD 北大核心 2003年第6期16-18,共3页

河道流体数值计算中,为了克服天然河道边界复杂、长宽尺度相差悬殊等困难,基于有势流的等势线和流线的正交机理,利用POSSION方程转换,自动生成了贴合河道边界的正交曲线网格,从而使复杂的河道计算域转变成规则的矩形域,为河流数学模型... 河道流体数值计算中,为了克服天然河道边界复杂、长宽尺度相差悬殊等困难,基于有势流的等势线和流线的正交机理,利用POSSION方程转换,自动生成了贴合河道边界的正交曲线网格,从而使复杂的河道计算域转变成规则的矩形域,为河流数学模型的数值离散及求解提供了极大的方便。 展开更多

关键词 泊松变换 正交曲线网格 自动生成 天然河道 数值离散

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正交曲线网格在导流明渠模拟中的应用

6

作者 崔丹 金峰 《人民长江》 北大核心 2008年第12期46-47,63,共3页

由于在天然河道中修建导流明渠后,过流边界比较复杂,建立数学模型时划分网格难度较大,因此对于明渠水流的数值模拟研究尚不多见。采用非结构三角形网格能较好地划分复杂的计算区域,但对于导流明渠这类人工开挖的规则边界,地形插值后在... 由于在天然河道中修建导流明渠后,过流边界比较复杂,建立数学模型时划分网格难度较大,因此对于明渠水流的数值模拟研究尚不多见。采用非结构三角形网格能较好地划分复杂的计算区域,但对于导流明渠这类人工开挖的规则边界,地形插值后在渠道边坡上形成锯齿状地形,导致边界附近的水流模拟失真。采用局部连续的正交曲线网格划分计算区域,同时保证网格的贴体与良好的正交性,且能较精确地模拟人工开挖边坡,保证计算的稳定性与精度。建立了用于模拟导流明渠流场的平面二维水流数学模型,采用有限差分法求解水深积分方程。数值模拟结果与物理模型测量结果吻合较好,表明建立的数学模型能合理地模拟明渠内的水流。 展开更多

关键词 导流明渠 数学模型 局部连续 正交曲线网格

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应用多重网格法生成正交曲线网格

7

作者 程伍群 李世森 《水利水运科学研究》 CSCD 1998年第1期38-43,共6页

本文从势流理论出发,建立生成正交曲线网格的控制方程,应用多重网格法的FAS-FMG格式求解离散后的控制方程,不仅提高了收敛速度,而且提高了正交曲线网格的生成质量。

关键词 正交曲线网格 多重网格方法 流体动力学

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非均匀正交曲线网格在近岸流模型中的应用

8

作者 宋志尧 严以新 《水道港口》 1994年第2期26-31,共6页

本文在前人网格生成技术的基础上,提出了一种按水深及其梯度自动生成正交数值网格的方法,克服了水流数值模拟中有限差分网格难以贴合复杂边界和适应地形变化的不足,建立了波浪与水流相互作用的近岸流数值模式.文中结合国内外有关的实验... 本文在前人网格生成技术的基础上,提出了一种按水深及其梯度自动生成正交数值网格的方法,克服了水流数值模拟中有限差分网格难以贴合复杂边界和适应地形变化的不足,建立了波浪与水流相互作用的近岸流数值模式.文中结合国内外有关的实验与分析资料,采用双步隐式法,对该模式进行了验证和计算,取得了较为满意的结果. 展开更多

关键词 非均匀正交曲线网格 近岸流模型 数值(曲线)网格 波浪 水流 双步隐式法

全文增补中

复杂边界正交曲线网格生成技术 被引量：4

9

作者 戎贵文 魏文礼 +1 位作者 刘玉玲 张沛 《武汉大学学报（工学版）》 CAS CSCD 北大核心 2010年第4期454-457,共4页

在采用Poisson方程进行曲线网格生成时,如何确定合适的调节因子P、Q函数是一个重要的研究内容.分析了Thompson的曲线网格生成方法中控制网格分布的调节函数的缺陷,经过严格推导得出了一组新的调节函数P、Q的表达式,并采用新调节函数生... 在采用Poisson方程进行曲线网格生成时,如何确定合适的调节因子P、Q函数是一个重要的研究内容.分析了Thompson的曲线网格生成方法中控制网格分布的调节函数的缺陷,经过严格推导得出了一组新的调节函数P、Q的表达式,并采用新调节函数生成曲线网格.网格实例表明,该调节函数能够对复杂边界的单连通域或多连通域生成理想的正交曲线网格,网格的尺寸与形状连续光滑地变化,网格线的光滑性和间距得到了有效的控制,网格分布能够适应物理量场变化的情形;正交曲线网格能够在实际水利工程流场数值模拟中准确地使用边界条件,从而提高其求解的精确度. 展开更多

关键词 POISSON方程 正交曲线网格 调节函数

原文传递

正交曲线网格生成技术的一点改进 被引量：7

10

作者 魏文礼 王德意 刘玉玲 《武汉水利电力大学学报》 EI CSCD 2000年第2期40-42,共3页

采用Poisson方程进行曲线网格生成时 ,如何确定合适的调节因子P、Q函数是一个重要研究内容 .提出一种新的构成P、Q函数的方法 ,该方法直接利用边界网格节点的分布信息来控制区域内部网格节点的分布 ,生成的正交曲线网格令人满意 .该方... 采用Poisson方程进行曲线网格生成时 ,如何确定合适的调节因子P、Q函数是一个重要研究内容 .提出一种新的构成P、Q函数的方法 ,该方法直接利用边界网格节点的分布信息来控制区域内部网格节点的分布 ,生成的正交曲线网格令人满意 .该方法在数值模拟河道。 展开更多

关键词 Posson方程 正交曲线网格 复杂边界 流速场

原文传递

基于对流与扩散效应的非正交曲线网格生成及三维潮流数值模拟 被引量：1

11

作者 黄惠明 王义刚 +1 位作者 杨同军 张薇娜 《水力发电学报》 EI CSCD 北大核心 2014年第2期97-104,共8页

非正交曲线网格具有类似非结构网格的灵活性,同时,基于非正交曲线网格的三维数学模型又具备高效、无条件稳定的优势。本文借鉴Cauchy-Riemann条件,引入表征对流强度与扩散强度之比的Peclet数,构造了生成非正交曲线网格的调节因子,将曲... 非正交曲线网格具有类似非结构网格的灵活性,同时,基于非正交曲线网格的三维数学模型又具备高效、无条件稳定的优势。本文借鉴Cauchy-Riemann条件,引入表征对流强度与扩散强度之比的Peclet数,构造了生成非正交曲线网格的调节因子,将曲线网格与动力环境紧密联系。对调节因子的收敛性分析表明,实际问题中非正交曲线网格生成的收敛性可以保证。由此,利用长江口水下地形生成了具有多级分汊、多联通特点的非正交曲线网格,并就长江口的三维潮流场进行模拟。结果表明,基于Peclet数生成的非正交曲线网格在复杂河口的三维潮流数值模拟中适用性良好,且有利于局部复杂流态的模拟。 展开更多

关键词 计算水力学 三维潮流模拟 Peclet数 非正交曲线网格 调节因子

原文传递

近似正交的曲线网格生成技术研究 被引量：2

12

作者 宋策 刘玉玲 《水资源与水工程学报》 2012年第3期68-70,共3页

基于Thompson曲线网格生成方法,导出一组新的调节函数P、Q的表达式,并给出了曲线网格生成实例。实例检验表明,该调节函数能够对复杂边界的单连通域或多连通域生成理想的曲线网格,即网格近似正交,网格分布能够适应物理量场变化的情形。... 基于Thompson曲线网格生成方法,导出一组新的调节函数P、Q的表达式,并给出了曲线网格生成实例。实例检验表明,该调节函数能够对复杂边界的单连通域或多连通域生成理想的曲线网格,即网格近似正交,网格分布能够适应物理量场变化的情形。在实际水利工程流场数值模拟中,该方法能够准确地使用边界条件,提高求解精确度。 展开更多

关键词 POISSON方程 边界正交曲线网格 流场数值模拟

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采用Poisson方程生成曲线网格时源项P、Q选择的研究 被引量：9

13

作者 魏文礼 张宗孝 +1 位作者 刘玉玲 刘明琴 《应用力学学报》 CAS CSCD 北大核心 2000年第3期87-90,共4页

采用 Poisson方程进行曲线网格生成时 ,如何确定合适的调节因子 P、Q函数是网格生成技术中的一个重要的研究内容。本文提出一种新的构造 P、Q函数的方法 ,该方法直接利用边界网格节点的分布信息来控制区域内部网格节点的分布 ,生成的正... 采用 Poisson方程进行曲线网格生成时 ,如何确定合适的调节因子 P、Q函数是网格生成技术中的一个重要的研究内容。本文提出一种新的构造 P、Q函数的方法 ,该方法直接利用边界网格节点的分布信息来控制区域内部网格节点的分布 ,生成的正交曲线网格令人满意。该方法可应用于河道、湖泊等一类复杂边界的二维流速场的数值模拟中。 展开更多

关键词 POISSON方程 正交曲线网格 调节因子P、Q函数 二维流速场

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直接控制网格节点分布的曲线网格生成技术研究 被引量：4

14

作者 刘玉玲 《应用力学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第4期637-640,共4页

指出了Thompson与Thomas曲线网格生成方法中控制网格分布的调节函数的问题所在,克服了Thomas曲线网格生成法中边界处局部线性化近似假定的缺陷,经过严格推导得出一组新的调节函数P、Q的表达式,并给出了曲线网格生成实例。实例检验表明,... 指出了Thompson与Thomas曲线网格生成方法中控制网格分布的调节函数的问题所在,克服了Thomas曲线网格生成法中边界处局部线性化近似假定的缺陷,经过严格推导得出一组新的调节函数P、Q的表达式,并给出了曲线网格生成实例。实例检验表明,该调节函数能够对复杂边界的单连通域或多连通域生成理想的曲线网格,即边界处网格正交,内部网格分布能够适应物理量场变化的情形。在实际水利工程流场数值模拟中,该方法能够准确地使用边界条件,提高求解的精确度。 展开更多

关键词 POISSON方程 边界正交曲线网格 调节函数

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黄浦江二维曲线网格水动力与物质输运数学模型及其应用

15

作者 徐祖信 林卫青 曹芦林 《上海环境科学》 CAS CSSCI CSCD 北大核心 2003年第z1期83-87,共5页

建立了适应黄浦江弯曲地形边界的二维曲线网格水动力和物质输运模型,克服了传统的有限差分矩形网格计算模型模拟不规则区域的缺点.利用模型模拟分析了规划中的某污水处理厂尾水排放对黄浦江水环境质量的影响.结果表明,排放水上溯基本不... 建立了适应黄浦江弯曲地形边界的二维曲线网格水动力和物质输运模型,克服了传统的有限差分矩形网格计算模型模拟不规则区域的缺点.利用模型模拟分析了规划中的某污水处理厂尾水排放对黄浦江水环境质量的影响.结果表明,排放水上溯基本不会影响到上游取水口水质,但对排放口附近水域(混合区)水质的影响应引起重视. 展开更多

关键词 水环境质量 水动力模型 物质输运模型 正交曲线网格 黄浦江

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正交数值网格的生成及平面二维流场的数值模拟 被引量：6

16

作者 于曰旻 沈永明 +1 位作者 吴修广 唐军 《计算力学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第1期90-93,共4页

提出了一种边界正交曲线网格的生成方法。在内域,求解拉普拉斯方程组生成二维正交曲线网格;在计算域边界,提出了正交曲线网格边界正交化处理的分段拉格朗日插值边界滑动法,并对控制方程N-S方程进行曲线坐标变换,使用SIMPLEC算法求解曲... 提出了一种边界正交曲线网格的生成方法。在内域,求解拉普拉斯方程组生成二维正交曲线网格;在计算域边界,提出了正交曲线网格边界正交化处理的分段拉格朗日插值边界滑动法,并对控制方程N-S方程进行曲线坐标变换,使用SIMPLEC算法求解曲线坐标下的k-ε双方程湍流模型。文中以长江重庆九龙坡弯道河段正态模型为资料进行验证,计算了流场,数值模拟结果与实测结果吻合较好。 展开更多

关键词 正交曲线网格 曲线坐标 k-ε湍流模型

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边界拟合坐标网格生成方法研究 被引量：6

17

作者 刘哲 魏文礼 +1 位作者 郭永涛 张顺 《西安理工大学学报》 CAS 2004年第4期413-415,共3页

指出了Thompson及Thomas曲线网格生成方法中控制网格分布的调节函数的问题所在,克服了Thomas曲线网格生成法中边界局部平直近似假定的缺陷,经过严格推导得出一组新的调节函数,并给出了曲线网格生成实例。实例检验表明,该调节函数能够对... 指出了Thompson及Thomas曲线网格生成方法中控制网格分布的调节函数的问题所在,克服了Thomas曲线网格生成法中边界局部平直近似假定的缺陷,经过严格推导得出一组新的调节函数,并给出了曲线网格生成实例。实例检验表明,该调节函数能够对复杂边界的单连通域或多连通域生成理想的曲线网格,即边界处网格正交,内部网格分布能够适应物理量场变化。 展开更多

关键词 POISSON方程 正交曲线网格 调节函数

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大通至长江口整体水动力模型 被引量：6

18

作者 欧剑 马进荣 +1 位作者 张行南 张晓艳 《河海大学学报（自然科学版）》 CAS CSCD 北大核心 2009年第3期258-262,共5页

为更好研究长江大通以下河段的水动力特性,建立了大通至长江口感潮河段的二维水动力数学模型,模拟了径流和潮汐共同作用下的河道水位与流量、河汊分流比及长江口水域的流态.在整体水动力模型的基础上,采用嵌套技术建立了镇扬河段工程区... 为更好研究长江大通以下河段的水动力特性,建立了大通至长江口感潮河段的二维水动力数学模型,模拟了径流和潮汐共同作用下的河道水位与流量、河汊分流比及长江口水域的流态.在整体水动力模型的基础上,采用嵌套技术建立了镇扬河段工程区局部数学模型,整体模型为局部模型提供边界条件,局部模型采用精细网格进行工程计算.以高资港区码头工程为例,对工程建设前、后不同水文条件下水位、流场变化进行了数值模拟.计算结果表明,工程建设对河段的水利规划、堤防和行洪安全、河势不会带来明显不利的影响. 展开更多

关键词 水动力模型 平面二维模型 正交曲线网格 嵌套网格 防洪评价 长江口

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三峡工程大江截流流场的数值模拟 被引量：5

19

作者 金忠青 王玲玲 魏文礼 《河海大学学报（自然科学版）》 CAS CSCD 1998年第1期83-87,共5页

通过数值求解二维浅水方程组，模拟三峡工程大江截流过程中的流场，可快速获得任一口门宽度下的全域流场信息，计算结果合理，可为截流方案和施工决策提供依据．

关键词 截流 正交曲线网格 流场 水力学 三峡工程

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多岛屿、汊道复杂地形海区流场影响的数值模拟研究 被引量：6

20

作者 矫吉珍 肖成猷 《海洋通报》 CAS CSCD 北大核心 2002年第2期1-10,共10页

复杂地形海区的潮流场特征及工程对其的影响一直是海洋环境研究中比较关注的问题。本文采用正交曲线网格和动边界结合技术,建立了复杂地形海区大范围、局部加密的二维高精度潮流数值模型研, 究分析了工程前后宁波大榭岛码头附近复杂... 复杂地形海区的潮流场特征及工程对其的影响一直是海洋环境研究中比较关注的问题。本文采用正交曲线网格和动边界结合技术,建立了复杂地形海区大范围、局部加密的二维高精度潮流数值模型研, 究分析了工程前后宁波大榭岛码头附近复杂海域大范围潮流场特征和局部特殊地形对其的影响,并 LPG 从动力机制上进行了讨论。结果表明:地形的挑流作用、水流流路分离和多股水流的潮汐动力不均匀等原因,使海区的潮流场结构变得非常复杂,其重要特征是有众多回流区产生。 展开更多

关键词 潮流场 海洋环境 正交曲线网格 动边界结合技术 动力机制 地形 潮流数值模拟 岸线整治工程 回流

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