数值模拟水击问题tvd格式的研究

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1、分类号：TV732.4+1学校代码：10712UDC:626研究生学号t2012050874密级：公开灶衣林奇敉大#2015届攻读硕士学位研究生学位（毕业）论文数值模拟水击问题TVD格式的研究学科专业水利水电工程研究方向水力学与水工建筑物研究生董瑜________指导教师刘韩生教授完成时间2015年05月中国陕西杨凌研究生学位（毕业）论文的独创性声明本人声明：所呈交的硕士学位（毕业）论文是我个人在导师指导下独立进行的研究工作及取得的研究结果；论文中的研究数据及结果的获得完全符合学校《关于规范西北农林科技大学研究生学术道德

2、的暂行规定》，如果违反此规定，一切后果与法律责任均由本人承担。尽我所知，除了文中特别加以标注和致谢的地方外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究结果，也不包含其他人和自己本人已获得西北农林科技大学或其它教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我一同工作的同事对本研究所做的任何贡献均已在论文的致谢中作了明确的说明并表示了谢意。研究生签名：时间：丨5年6月又曰导师指导研究生学位（毕业）论文的承诺指导下独立开展研究工作及取得的研究结果，属于我现岗职务工作的结果，并严格按照学校《关于规范西北农林科技大学研究生学术道德的暂行规定

3、》而获得的研究结果。如果违反学校《关于规范西北农林科技大学研究生学术道德的暂行规定》，我愿接受按学校有关规定的处罚处理并承担相应导师连带责任。关于研究生学位（毕业）论文使用授权的说明本学位（毕业）论文的知识产权归属西北农林科技大学。本人同意西北农林科技大学保存或向国家有关部门或机构送交论文的纸质版和电子版，允许论文被查阅和借阅；同意西北农林科技大学将本学位（毕业）论文的全部或部分内容授权汇编录入《中国优秀硕士学位论文全文数据库》进行出版，并享受相关权益。本人保证，在毕业离开（或者工作调离）西北农林科技大学后,发表或者使用

4、本学位(毕业）论文及其相关的工作成果时，将以西北农林科技大学为第一署名单位，否则，愿意按《中华人民共和国著作权法》等有关规定接受处理并承担法律责任。任何收存和保管本论文各种版本的其他单位和个人（包括研究生本人）未经本论文作者的导师同意，不得有对本论文进行复制、修改、发行、出租、改编等侵犯著作权的行为，否则，按违背《中华人民共和国著作权法》等有关规定处理并追究法律责任。(保密的学位论文在保密期限内，不得以任何方式发表、借阅、复印、缩印或扫描复制手段保存、汇编论文）研究生签名：时间：年6月么曰时间：如丨5年6月：L日Clas

5、sificationcode:TV732.4+1Universitycode:10712UDC:626Postgraduatenumber:2012050874Confidentialitylevel:PublicThesisforMaster’sDegreeNorthwestA＆FUniversityin2015STUDYONTVDSCHEMEFORNUMERICALSIMULATIONONWATERHAMMERMajor:HydraulicandHydropowerEngineeringResearchfield:H

6、ydraulicStructureandHydraulicsNameofPostgraduate:DongYuAdviser:Prof.LiuHan-shengDateofsubmission:May,2015YanglingShanxiChina数值模拟水击问题TVD格式的研究摘要水击现象是水电站有压管道系统设计和运行管理考虑的重要因素之一，水击的数值计算方法一直都是计算流体力学研究的热点方向。近年来，计算流体力学热衷于应用TVD格式数值模拟各种激波，特别适合解决双曲型偏微分方程间断波问题，水击波也属于一种激波。本文通

7、过数值模拟和模型试验相结合的方法，系统研究TVD格式数值模拟水击过程的必要性和可行性，为水击数值模拟研究奠定新的理论基础，提供新方法，其主要内容包括以下几个方面：1.分析4种具有代表性的Harten修正通量TVD格式、Sweby反扩散通量TVD格式，TVD-MacCormark格式以及全离散TVD格式的构造方法和适应条件，通过数值模拟计算，揭示4种不同构造形式的TVD格式在捕捉水击波方面耗散性和压制性数值性能的差异；改变计算库朗数条件下，计算结果表明：Harten修正通量TVD格式、TVD-MC格式以及全离散TVD格式在

8、大范围库朗数条件下计算稳定性较差，优选Sweby反扩散通量TVD格式模拟水击，其计算稳定性良好，精度较高。2.定量分析TVD格式在不同阀门关闭速度的情况下，其数值模拟水击波精度在时间条件下的适应性。模拟了一维有压管道水击过程，对管道中阀门突然关闭和缓慢关闭引起的水击压强进行了数值计算。结果表明阀门关闭速度越快，TVD