Với tấm lòng chân thành nhất, tôi xin chân thành cảm ơn tới
Các phương trình sức tải cát
tải về 438.73 Kb.
|
- Điều hướng trang này:
- 2.1.4. Biến đổi phương trình tải cát đáy
- 2.2. LỜI GIẢI SỐ
- 2.2.2. Lời giải ma trận hệ số 9 đường chéo
- 2.2.3. Gián đoạn hoá phương trình Exner
2.1.3. Các phương trình sức tải cátĐể thực hiện phương trình liên tục chuyển cát ở trên, các thành phần chuyển cát theo hướng s và hướng n vuông góc với nó, trong nghiên cứu này sử dụng các phương trình Ikeda cho đường cong sức tải cát cùng với hiệu quả của dòng chảy xoắn và độ dốc dọc sông. Chúng có dạng:  (2.15)
 (2.16)
trong đó: Các ký hiệu khác như trước đây.
(1).Số hạng (2).Số hạng (3).Số hạng 5). Phương trình liên tục của bùn cát lơ lửng Trong toạ độ Đêcac phương trình liên tục của bùn cát lơ lửng có dạng như sau:  (2.20)
Sử dụng giả thiết hệ số khuếch tán cục bộ theo hướng ngang không đổi, nhận được phương trình chuyển đổi:  (2.21)
trong đó: C là nồng độ bùn cát tại mực nước Z 2.2. LỜI GIẢI SỐ2.2.1. Quan niệm của gián đoạn hoá trong thể tích hữu hạn FVM (finite volume method)Cơ sở của phương pháp thể tích hữu hạn (FVM) căn cứ trên nguyên tắc bảo toàn khối nước cho một thể tích hữu hạn. Nó thường dùng dạng tích phân của phương trình cân bằng như điểm khởi đầu. Phương trình cân bằng cho một lượng vận chuyển vô hướng bởi dòng chảy có dạng tích phân:  (2.22)
Trong phương trình (2.22), và S là thể tích và diện tích bao quanh thể tích kiểm tra CV(control volume) n: vectơ đơn vị vuông góc với mặt S và hướng lên trên; v: là vectơ tốc độ chất lỏng; S: mật độ của hỗn hợp nước và bùn cát. Số hạng (1) là tỷ số sự biến đổi của lượng bên trong thể tích kiểm tra CV Số hạng (2) là thông lượng tinh của lượng vận chuyển qua biên CV bởi cơ chế trao đổi. Số hạng (3) là thông lượng tinh của lượng vận chuyển qua biên CV bởi cơ chế khuếch tán. Số hạng (4) là nguồn hoặc ra của lượng xảy ra bên trong CV. Việc rời rạc hoá FVM bao gồm 2 bước: Trước hết là xấp xỉ tích phân trong biểu thức (2.22) và bước thứ hai là nội suy. Kết quả cuối cùng của quá trình rời rạc hoá là một hệ thống phương trình đại số cần thiết để giải bằng các phương pháp qui ước. Nói chung, FVM là một xấp xỉ ưu thế của phương pháp sai phân hữu hạn (FDM), ở đó đặc trưng của cân bằng khối nước là chính lượng trữ trong thể tích kiểm tra CV bao quanh một nút tính toán. Phương trình liên tục của nồng độ bùn cát lơ lửng trong hệ thống toạ độ chung có dạng:
Sử dụng sơ đồ Crank-Nicolson trong tích phân, dạng tương ứng của (2.23) có thể biểu thị như sau:  (2.24)
2.2.2. Lời giải ma trận hệ số 9 đường chéoTừ các đạo hàm trên, phương trình vận chuyển bùn cát lơ lửng trong hệ toạ độ không trực giao trong dạng gián đoạn cho thể tích kiểm tra Cv(i,j) là:  (2.25)
Từ đây giải ra được nồng độ bùn cát tại các nút lưới trong bước thời gian thứ (n+1). trong đó:
Phương trình (2.26) được khai triển như sau: Kết quả hệ thống phương trình bao gồm 9 ẩn cho mỗi phương trình đơn trong mỗi bước thời gian có dạng một ma trận dải. Thuật toán để giải phương trình như thế có thể là một phương pháp lặp bất kỳ.
Ở đây áp dụng kỹ thuật khử đuổi (từng dòng-line by line) để giải các phương trình. 2.2.3. Gián đoạn hoá phương trình ExnerViết phương trình Exner trong dạng:  (2.27)
Áp dụng nguyên tắc gián đoạn, chúng ta có:  (2.28)
 (2.29)
Đưa (1.28) và (1.29) vào (1.27) thu được:  (2.30)
Phương trình (2.30) là dạng gián đoạn cuối cùng của phương trình Exner. Nó được giải bằng sơ đồ ẩn. Bước thời gian hợp lý là bằng bước thời gian sử dụng với sơ đồ ẩn trong phương trình liên tục của bùn cát lơ lửng. Kết quả có được sự biến đổi của cao trình đáy sông trong mỗi bước thời gian ở trung tâm của mỗi bước tính toán. Cao trình đáy mới được cập nhật và môđun dòng chảy mới được bắt đầu tính cho bước thời gian sau. Каталог: files -> ChuaChuyenDoi ChuaChuyenDoi -> ĐẠi học quốc gia hà NỘi trưỜng đẠi học khoa học tự nhiên nguyễn Thị Hương XÂy dựng quy trình quản lý CÁc công trìNH ChuaChuyenDoi -> TS. NguyÔn Lai Thµnh ChuaChuyenDoi -> Luận văn Cao học Người hướng dẫn: ts. Nguyễn Thị Hồng Vân ChuaChuyenDoi -> 1 Một số vấn đề cơ bản về đất đai và sử dụng đất 05 1 Đất đai 05 ChuaChuyenDoi -> Lê Thị Phương XÂy dựng cơ SỞ DỮ liệu sinh học phân tử trong nhận dạng các loàI ĐỘng vật hoang dã phục vụ thực thi pháp luật và nghiên cứU ChuaChuyenDoi -> TRƯỜng đẠi học khoa học tự nhiên nguyễn Hà Linh ChuaChuyenDoi -> ĐÁnh giá Đa dạng di truyền một số MẪu giống lúa thu thập tại làO ChuaChuyenDoi -> TRƯỜng đẠi học khoa học tự nhiêN ChuaChuyenDoi -> TRƯỜng đẠi học khoa học tự nhiên nguyễn Văn Cường tải về 438.73 Kb. Chia sẻ với bạn bè của bạn:
|
là tỷ suất sức tải cát đáy vô hướng theo hướng s và n của hệ toạ độ cong; * là ứng suất tiếp đáy vô hướng; S: độ dốc mặt nước; g: gia tốc trọng trường; a1/2: hệ số, lấy bằng 8.5; v: Tốc độ mặt ngang; h: độ sâu; d: đường kính hạt cát; Rs: Trọng lượng riêng tương đối của bùn cát( với cát lấy là 1.65); c: Nhân tố sức cản Coulomb, lấy bằng 0.7; 
: ứng suất tiếp tới hạn vô hướng, có thể tính toán theo phương pháp bất kỳ, ở đây dùng công thức của Iwagaki (1958); 
: Tốc độ gần đáy, thành phần theo hướng dòng chảy và vuông góc trong hệ toạ độ phi tuyến (s,n);
: 
(2.17)
: 
:
(2.19)
(2.23)
(2.25)
