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人民珠江 2000年第6期21卷 4-9,30页

作者：邓家泉珠江流域水资源保护局广东广州510611

针对传统模拟明渠水流方法所存在的问题，提出了应用ＢＧＫ模拟方法模拟明渠水流运动的可能性。根据ＢＧＫ波尔兹曼方程及明渠水流中微、宏观变量之间的基本关系，导出了明渠水流运动的控制方程。理论推导证明，圣维南方程是ＢＧＫ模型... 详细信息

针对传统模拟明渠水流方法所存在的问题，提出了应用ＢＧＫ模拟方法模拟明渠水流运动的可能性。根据ＢＧＫ波尔兹曼方程及明渠水流中微、宏观变量之间的基本关系，导出了明渠水流运动的控制方程。理论推导证明，圣维南方程是ＢＧＫ模型在局部平衡状态下的一个特例。通过对熵方程分析表明，ＢＧＫ波尔兹曼方程严格满足熵条件，从而阐释了ＢＧＫ模拟方法满足熵条件。利用一个恒定水跃的例子说明了熵条件的重要性，同时也表明，仅仅以质量和动量守衡律为基础的圣维南方程可能会得出不唯一的解，即不满足熵条件的解。在论证ＢＧＫ波尔兹曼方程与明渠水流守衡律的一致性的基础上，提出了建立ＢＧＫ明渠水流模型之基本思路和步骤并分析了该方法与传统模拟方法之区别。从理论上论证了利用ＢＧＫ模拟方法模拟明渠水流的可行性，为建立ＢＧＫ明渠水流模型奠定了理论基础。

关键词：明渠水流数学模型 bgk波尔兹曼方程 bgk模拟方法

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bgk波尔兹曼理论在一维溃坝水流中的应用

BGK波尔兹曼理论在一维溃坝水流中的应用

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作者：曾越武汉大学

学位级别：硕士

本文对溃坝计算的意义以及对溃坝计算的历史进行了回顾。指出了传统的水流数值模型都是建立在求解圣维南浅水方程组基础上的,圣维南浅水方程组的基本假定是水流必须具有连续性。而溃坝水流问题,严格来讲,是一种不连续的洪水波问题。事... 详细信息

本文对溃坝计算的意义以及对溃坝计算的历史进行了回顾。指出了传统的水流数值模型都是建立在求解圣维南浅水方程组基础上的,圣维南浅水方程组的基本假定是水流必须具有连续性。而溃坝水流问题,严格来讲,是一种不连续的洪水波问题。事实证明,无论用什么数值方法建立的以圣维南方程为基础的水流数值模型都无法精确、稳定地模拟溃坝波问题。本文总结bgk波尔兹曼模拟方法的优点,提出了以分子运动能理论为基础建立模拟溃坝水流运动的可能性。建立溃坝bgk数值模型有三个步骤:（1）一致性检验;（2）离散;（3）取矩（积分）。利用有限体积法的格式建立一维溃坝水流bgk数值模型,并编制出一维溃坝水流bgk数值模型的程序。应用一维溃坝水流bgk数值模型对典型的一维溃坝水流运动进行摸拟。通过将数值模拟结果与解析解或由其它数值模型得到的解进行比较,表明bgk数值模型能够准确、稳定、高效地模拟溃坝水流问题。本论文表明,以分子运动动能理论建立的一维溃坝水流bgk数值模型作为一种新的模拟方法,是一种能够较好的模拟溃坝的、颇具开发前景的摸拟方法。

关键词：溃坝数值模型 bgk波尔兹曼方程有限体积法

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二维明渠非恒定水流bgk数值模型

引用

水利学报 2002年第4期33卷 1-7页

作者：邓家泉水利部珠江水利委员会科学研究所广东广州510611

本文根据bgk波尔兹曼方程及明渠水流中波尔兹曼变量与宏观变量之间的基本关系 ,导出了明渠水流运动方程 ,验证了bgk波尔兹曼方程与明渠水流运动方程的一致性 ,并从理论上证明 ,圣维南方程是bgk明渠水流模型在局部平衡状态下的一个特例 .... 详细信息

本文根据bgk波尔兹曼方程及明渠水流中波尔兹曼变量与宏观变量之间的基本关系 ,导出了明渠水流运动方程 ,验证了bgk波尔兹曼方程与明渠水流运动方程的一致性 ,并从理论上证明 ,圣维南方程是bgk明渠水流模型在局部平衡状态下的一个特例 .以bgk波尔兹曼方程为基本方程 ,利用有限体积离散方法 ,建立了满足熵原理的二维明渠非恒定水流的bgk数值模型 .通过对典型的明渠水流现象的模拟 ,并与其它计算方法获得的解以及实验结果相比较 ,表明bgk模型勿须人为的熵修正 ,能准确地模拟存在不连续运动的明渠水流运动 ,是一种较好的明渠非恒定水流模型 .

关键词：二维明渠非恒定水流 bgk数值模型 bgk波尔兹曼方程熵原理

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一种新的高精度的溃坝水流数值模型

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人民珠江 2005年第2期26卷 24-27页

作者：邓家泉曾越吴卫民水利部珠江水利委员会科学研究所广东广州510611 武汉大学水电学院湖北武汉430072

溃坝问题,严格来讲,是一种不连续洪水波问题。传统的水流数值模型都是建立在数值求解圣维南方程组基础上的,而该方程组的基本假定就是水流必须具有连续性,所以,以圣维南方程为基本控制方程的水流数值模型应用于溃坝问题的计算是非常牵... 详细信息

溃坝问题,严格来讲,是一种不连续洪水波问题。传统的水流数值模型都是建立在数值求解圣维南方程组基础上的,而该方程组的基本假定就是水流必须具有连续性,所以,以圣维南方程为基本控制方程的水流数值模型应用于溃坝问题的计算是非常牵强的。提出一种新的以描述分子运动的bgk波尔兹曼方程为基础的水流数值模拟方法,这种方法没有水流连续性假定,计算表明,这种数值模型能够精确。

关键词：溃坝 bgk波尔兹曼方程 bgk数值模型明渠水流

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