基于TVD框架的Godunov格式水锤求解模型

求解有压管道系统水锤波时,传统特征线法及有限差分法受Courant数约束,会导致计算速度低,且因多波插值,存在插值误差问题。该文通过搭构TVD框架、分析并选取最优限制函数以及优化管网分叉口处理方法的方式,提出了一种基于Godunov格式的两阶有限体积格式管网水锤计算模型,并通过管网算例对模型计算效率进行了对比。结果表明:有限体积法在低Courant数时能得到最佳的计算结果,与特征线法及Sweby TVD差分法相比,计算耗时分别节省了28.6%及85.3%;模型选取Van Leer限制器,Courant数值范围为0.2≤Cr≤0.5;模型在网格划分上更为灵活,可根据实际需求选取满足Courant数范围的任意网格间距,实现对变空间步长管网系统瞬变流的高效计算。