1. 程式人生 > >淺水方程的的精確黎曼求解器——推導淺水方程(一)

淺水方程的的精確黎曼求解器——推導淺水方程(一)

一、淺水方程
在這裡插入圖片描述

二維淺水方程可根據無粘N-S方程沿水深方向積分可得到,主要運用萊布尼茨公式。
運用公式後進行合併,圖中給出三維的合併:
在這裡插入圖片描述
淺水方程的連續方程到此就推出了

將尤拉方程(無粘N-S方程)中的壓力梯度項做出假設:壓強分佈滿足靜水壓強分佈
在這裡插入圖片描述
進一步得到簡化公式:
在這裡插入圖片描述這裡的s代表水位s=z

將連續方程兩邊乘以u,動量方程乘以h:
在這裡插入圖片描述
合併便可以得到u方向的動量方程:
在這裡插入圖片描述
同理v方向
在這裡插入圖片描述

至此,二維淺水方程已經推出
總結:a、使用到的假設有1、流動二維,忽略z方向;2、摩擦力是體積力,故無粘性項,即尤拉方程;3、壓強符合靜水壓強分佈
b、萊布尼茨公式的運用,僅需對該公式運用即可
c、有時候在論文中會看到如下式子,最簡單的理解是把河道想為矩形斷面,在連續方程同乘以B即可。
在這裡插入圖片描述

該文僅為初學淺水方程數值解的第一步,也是本人初學的第一步,僅以系列文章來作為學習的記錄。