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Nunez Rattia，J.M。;J.R.珀西瓦尔。;奈特林，S.J。;医学博士皮戈特。

结合网格移动和网格优化，模拟结构附近的局部冲刷。 （英语） Zbl 1416.76123号

J.计算。物理学。 375, 1220-1237 (2018).
摘要：本文提出了一种新的实现方法，将基于优化的各向异性网格自适应算法耦合到移动网格数值冲刷模型中，同时考虑紊流悬浮泥沙和推移质泥沙输移。这些方法的耦合提供了在空间和时间上对网格结构和分辨率的显著灵活性，使得该框架非常适合用更大尺度的海洋动力学来解析单个海洋结构物尺度。网格优化的使用解决了网格质量差和/或分辨率不合适的问题，这些问题损害了仅应用网格移动策略的现有建模方法，尤其是在极端冲刷的情况下。流体动力流动采用基于间断Galerkin有限元的离散方法和基于雷诺平均Navier-Stokes的湍流建模方法。在这项工作中，对水平管道附近以水流为主的冲刷在二维上进行了验证。自适应网格移动和各向异性网格优化相结合，可以保持网格的质量和有效性，以响应形态河床演变的变化，即使在受到附近结构严重约束的情况下也是如此。

MSC公司：

76M10个 有限元方法在流体力学问题中的应用
76T20型 悬架
76D05型 不可压缩粘性流体的Navier-Stokes方程
65M50型 涉及偏微分方程初值和初边值问题数值解的网格生成、细化和自适应方法

关键词：

泥沙输移;冲刷;湍流模拟;有限元法;网格自适应性;网格移动
PDF格式BibTeX公司 XML格式引用
\textit{J.M.Nunez Rattia}等人，J.Compute。物理学。3751220--1237（2018；Zbl 1416.76123）
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参考文献：

[1] Sumer，B.M.，《海岸和近海冲刷/侵蚀问题——最新进展》，（第四届冲刷和侵蚀国际会议论文集（ICSE2008），第K6卷（2008）），85-94
[2] Liang，D。；Cheng，L。；Li，F.，水流中管道下方流动和冲刷的数值模拟。第二部分：冲刷模拟，J.Coast。工程，52，43-62（2005）
[3] 赵，L。；郭，B。；Bai，X。；张伟。；李·T。；Williams，J.J.R.，稳态水流下管道下方局部冲刷的有限元建模，国际计算杂志。流体动力学。，30, 1-6 (2016) ·兹伯利07516419
[4] Brörs，B.，管道流动和冲刷的数值模拟，J.Hydraul。工程，125，5，511-523（1999）
[5] 拉森，B.E。；Fuhrman，D.R。；Sumer，B.M.，《海底管道下波电流冲刷模拟》，J.Waterw。港口海岸。海洋工程，142，5，文章04016003 pp.（2016）
[6] 巴德·C·J。；黄，W。；Russell，R.D.，《移动网格的适应性》，《数值学报》。，18, 111-241 (2009) ·Zbl 1181.65122号
[7] 刘，X。；Garcia，M.H.，局部泥沙冲刷的自由水面和网格变形三维数值模型，J.Waterw。港口海岸。海洋工程，134203-217（2008）
[8] 弗雷·P·J。；Alauzet，F.，CFD计算的各向异性网格自适应，计算。方法应用。机械。工程，1945068-5082（2005）·Zbl 1092.76054号
[9] 医学博士Piggott。；法雷尔，体育。；Wilson，C.R。；Gorman，G.J。；Pain，C.C.，《多尺度海洋建模的各向异性网格自适应性》，Philos。事务处理。R.Soc.伦敦。A、 数学。物理学。工程科学。，367, 4591-4611 (2009) ·兹比尔1192.86009
[10] 医学博士Piggott。；Gorman，G.J。；疼痛，C.C。；Allison，P.A。；坎迪，A.S。；马丁·B.T。；Wells，M.R.，基于自适应非结构化网格的多尺度海洋建模的新计算框架，Int.J.Numer。《液体方法》，56，1003-1015（2008）·Zbl 1220.76045号
[11] 医学博士Piggott。；疼痛，C.C。；Gorman，G.J。；功率，功率。；Goddard，A.J.H.，（H，r）和小时海洋数值建模应用的适应性，海洋模型。，10, 95-113 (2005)
[12] Nunez Rattia，J.M。；佩西瓦尔，J.R。；耶格尔，B。；Neetlhling，S.J。；Piggott，M.D.，使用柔性网格法对管道下方冲刷进行数值模拟，（第八届国际冲刷与侵蚀会议论文集（ICSE2016）（2016）），101-108
[13] 库兹明，D。；Mierka，O.，《基于有限元离散化的不可压缩流动求解器中k-（ϵ）湍流模型的实现》，《国际计算杂志》。科学。数学。，1, 193-206 (2007) ·Zbl 1185.76706号
[14] Paola，C。；Voller，V.R.，沉积物质量平衡的广义Exner方程，J.Geophys。第110号决议，第F04014条，pp.（2005）
[15] Soulsby，R.，《海砂动力学》（1997），托马斯：托马斯·特尔福德
[16] Engelund，F。；Fredsöe，J.，直冲积河道泥沙输移模型，北欧水文学。，125, 5, 293-306 (1976)
[20] 理查德森，J.F。；Zaki，W.N.，《沉降和流化》。第1部分，事务处理。仪器化学。工程师，32，35-53（1954）
[21] Fredsöe，J.，《易侵蚀河道中沙丘的发育》，J.流体力学。，64，1-16（1974年）·Zbl 0357.76037号
[22] 加西亚，M。；Parker，G.，《河床沉积物进入悬浮液》，J.Hydraul。工程，117，414-435（1991）
[23] van Rijn，L.C.，泥沙输移，第二部分：悬移质输移，J.Hydraul。工程，110，1613-1641（1984）
[27] Kuzmin，D.，自适应间断Galerkin方法的基于顶点的分层斜率限制器，J.Compute。申请。数学。，2333077-3085（2010年）·Zbl 1252.76045号
[28] Gresho，P.M。；Chan，S.T.，使用一致质量和压力泊松方程求解不可压缩Navier-Stokes方程，（美国机械工程师协会CFD最新发展研讨会，美国机械工程师学会CFD最新动态研讨会，芝加哥95（1988）），51-73
[29] Sweby，P.K.，使用通量限制器实现双曲守恒定律的高分辨率方案，SIAM J.Numer。分析。，21, 995-1011 (1984) ·Zbl 0565.65048号
[30] 帕金森，S.D。；希尔，J。；医学博士Piggott。；Allison，P.A.，用自适应不连续有限元直接数值模拟颗粒密度流，J.Geosci。模型开发，1945-1960年7月（2014年）
[31] 香港约翰逊。；Zyserman，J.A.，《河床水位更新方案中的空间振荡控制》，J.Coast。工程师，46，109-126（2002）
[32] Castro-Diaz，M.J。；Hecht，F。；Mohammadi，B。；Pironneau，O.，《用于流动模拟的各向异性非结构化网格自适应》，《国际数值杂志》。液体方法，25，475-491（1997）·Zbl 0902.76057号
[33] Buscaglia，G.C。；Dari，E.A.，《各向异性网格优化及其在自适应中的应用》，《国际数值杂志》。方法工程，40，4119-4136（1997）·Zbl 0899.76264号
[34] 疼痛，C。；Umpleby，A。；de Oliveira，C。；Goddard，A.，稳态和瞬态有限元计算的四面体网格优化和自适应性，计算。方法应用。机械。工程，190，3771-3796（2001）·Zbl 1008.76041号
[35] A.Loseille。；Alauzet，F.，基于连续网格框架的最佳三维高度各向异性网格自适应，（Clark，B.W.，《第18届国际网格圆桌会议论文集》（2009），施普林格-柏林-海德堡：施普林格–柏林-海德堡-柏林，海德堡），575-594
[37] Hiester，H.R。；皮戈特医学博士。；法雷尔，体育。；Allison，P.A.，二维锁交换自适应网格模拟中虚假混合的评估，海洋模型。，73, 30-44 (2014)
[38] 瓦西列夫斯基，Y。；Lipnikov，K.，准最优网格生成的自适应算法，Zh。维奇尔。材质材质材质。，39, 1468-1486 (1999) ·Zbl 0981.65141号
[40] 法雷尔，体育。；医学博士Piggott。；疼痛，C.C。；戈尔曼，G.J。；Wilson，C.R.，通过超级网格构造在非结构化网格之间进行保守插值，计算。方法应用。机械。工程，1982632-2642（2009）·Zbl 1228.76105号
[41] 法雷尔，体育。；Maddison，J.R.，局部Galerkin投影在体积网格之间的保守插值，计算。方法应用。机械。工程，200，1-4，89-100（2011）·Zbl 1225.76193号
[42] Donea，J。；A.韦尔塔。；Ponthot，J.P.，任意拉格朗日-欧拉方法，（计算力学百科全书（2004），Wiley&Sons）·Zbl 1190.76001号
[43] Farhat，C。；德根，C。；库布斯，B。；Lesoinne，M.，《二维动态非结构化流体网格的扭转弹簧》，计算。方法应用。机械。工程，163，231-245（1998）·Zbl 0961.76070号
[44] Gorman，G.J。；疼痛，C.C。；医学博士Piggott。；Umpleby，A.P。；法雷尔，体育。；Maddison，J.R.，交错平行四面体网格优化和负载平衡，（Bouillard，P.；Diez，P.，自适应建模与仿真（ADMOS）（2009）），101-104
[45] Mao，Y.，《管道与腐蚀床之间的相互作用》（1986），丹麦理工大学：丹麦林比理工大学，博士论文
[46] B.M.萨默尔。；Fredsöe，J.，《海洋环境中的冲刷力学》（2002），《世界科学》
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