水动力模型基本方程及边界条件

,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,第二讲水动力模型基本方程及边界条件,第二讲、水动力模型基本方程及边界条件,一、三维不可压缩流体运动的基本方程,第二讲、水动力模型基本方程及边界条件,一般情况下河流海岸水流运动特征可用“近水平流”来表示。水平尺度,垂向尺度，水平动量,垂向动量。,从“近水平流”特征可得出静压假定。,垂向动量方程中已采用近乎水平流假定，垂向加速度,垂向压力梯度。,一、三维不可压缩流体运动的基本方程,第二讲、水动力模型基本方程及边界条件,（,a,）自由表面给定风应力,二、边界条件,1,.,自由面,（,b,）自由表面运动学边界条件。根据界面保持定理（不可入可滑移条件）,（,c,）自由表面动力学边界条件,第二讲、水动力模型基本方程及边界条件,无滑动条件（粘附条件）,底部应力定律，将近底速度（离底小距离）与近底速度梯度联系起来。,二、边界条件,2.,底部边界条件,第二讲、水动力模型基本方程及边界条件,3.,岸边界条件,可滑动不可入条件：正交于岸线的速度为零,无滑动条件（粘附条件）,4.,开边界条件（水边界）：,有实测资料时，给定水面或速度过程。,二、边界条件,第二讲、水动力模型基本方程及边界条件,三、守恒型方程,第二讲、水动力模型基本方程及边界条件,四、平面二维方程（垂向积分模式）,将方程沿深度积分,利用自由面运动学边界条件和床面运动学边界条件，可得到垂向积分的平面二维控制方程。,定义：,第二讲、水动力模型基本方程及边界条件,四、平面二维方程（垂向积分模式）,平面二维连续方程,第二讲、水动力模型基本方程及边界条件,四、平面二维方程（垂向积分模式）,对于守恒型动量方程，取垂线平均,动量修正系数：,，,风应力 一般不考虑，取为,0,底摩阻采用恒定均匀流结果,第二讲、水动力模型基本方程及边界条件,四、平面二维方程（垂向积分模式）,平面二维动量方程简化为,考虑到,第二讲、水动力模型基本方程及边界条件,五、一维流动方程,沿断面积分的一维方程,