谱元法作为水力系统瞬态模拟的有效工具
计算物理
2017-10-24 v3 应用物理
流体动力学
摘要
本文使用谱元法 (SEM) 对工程应用中的水力系统进行瞬态数值模拟。在详细描述底层数值方法的同时，表明 SEM 以适度的计算成本产生高精度的数值近似，这特别适用于基于优化的控制应用。为了实现快速显式时间步进方法，边界条件使用数值稳定的迎风离散化弱施加。SEM 在水力系统模拟领域的优势通过各种示例得到展示，包括几个强水锤效应的模拟。由于其卓越的收敛特性，SEM 特别适合用于实时可控的控制应用。作为一个示例，表明大型抽水蓄能电站中的压力波时间演化可以使用利用最少动态状态数的低维系统表示得到良好近似。
引用
@article{arxiv.1705.02118,
title = {The spectral element method as an efficient tool for transient simulations of hydraulic systems},
author = {Jan-Frederik Mennemann and Lukas Marko and Jakob Schmidt and Wolfgang Kemmetmüller and Andreas Kugi},
journal= {arXiv preprint arXiv:1705.02118},
year = {2017}
}