计算二维非恒定流的守恒型有限元法

二维非恒定流的数值计算已有不少行之有效的计算方法,如有限差分法、有限单元法以及特征线法等。为了便于拟合复杂的河床形状,更好地反映岸边界条件,以及便于适应各种工程措施,这里采用有限单元法方案。但是,由于非恒定流方程中对流项的影响,通常的Galerkin有限元法难以适用。而各种形式的显式有限元法为克服这一困难提供了新的途径,并且简化了计算。本文将显式有限元法应用于守恒型方程,加以必要的磨光技术,以确保二维非恒定流场计算的稳定性。采用九结点等参单元与六结点线型单元的组合,用前者描述一般的流场区域,用后者模拟长堤工程。按此方案所编制的通用计算软件曾被用来对长江口南支河段的天然状况及工程措施实施后的状况进行演算,表明此方案具有较大的实用价值。