国家自然科学基金(50779064)
- 作品数：4 被引量：16H指数：2
- 相关作者：任理贺新光陈福来更多>>
- 相关机构：中国农业大学湖南师范大学更多>>
- 发文基金：国家自然科学基金国家重点基础研究发展计划博士科研启动基金更多>>
- 相关领域：农业科学水利工程更多>>
- 有限差分异质多尺度方法求解非饱和土壤水流问题的计算效率(Ⅱ):数值实验被引量：1
- 2010年
- 以控制体尺度取粗网格尺度的一半为例,探讨有限差分异质多尺度方法(FDHMM)求解非饱和土壤水流问题的计算效率。考虑两种不同的本构关系,把这种数值方法应用于包括不同的土壤质地和边界条件的几个测试例子中。在应用FDHMM模拟非均质非饱和土壤中的水流问题时,对于局部微观模型的求解,既考虑Dirichlet边界也考虑周期边界。数值实验表明:在仅使用一半微观信息的情况下,FDHMM能够有效地模拟特定土壤中的非稳定非饱和水流问题,单胞问题使用Dirichlet边界条件的FDHMM能大幅度地节省计算费用。数值实验还表明:FDHMM能够获得准确的全局质量守恒,且是一个全局收敛的算法。
- 陈福来任理
- 关键词：多孔介质随机场数值模拟
- 有限差分异质多尺度方法求解非饱和土壤水流问题的计算效率(Ⅰ)：数值方法被引量：2
- 2010年
- 应用有限差分异质多尺度方法(FDHMM)求解以van Genuchten-Mualem模型或Gardner-Basha模型为本构关系的Richards方程。Richards方程中的水力参数是非均质的。基于一种"异质"的离散格式,FDHMM在小的代表性的空间区域内求解细尺度问题,这是通过在不同的网格水平上使用不同的差分格式处理原始方程来实现的。在应用FDHMM求解Richards方程时,对于局部微观模型的求解,既考虑Dirichlet边界也考虑周期边界。为了确保所讨论的方法的有效性,在宏观水流通量的估计中运用了一些前人提出的假设和结论。最后,给出了应用FDHMM求解Richards方程宏观演替的离散格式。
- 陈福来任理
- 关键词：多孔介质
- 求解非均质多孔介质中非饱和水流问题的一种自适应多尺度有限元方法——Ⅱ.数值结果被引量：8
- 2009年
- 为了验证作者在本文第Ⅰ部分所提出的自适应多尺度有限元方法的有效性与精确性,在第Ⅱ部分对水力参数是随机生成的呈对数正态分布的非饱和水流问题进行了数值试验。数值算例分别考虑了具有各向同性和各向异性相关结构的水力参数场。计算结果表明:自适应多尺度有限元方法的粗尺度解与参考的细尺度解之间具有很好的一致性:在Dirichlet和Neumann入渗上边界条件下,在粗网格中该方法能够有效地抓住细尺度解的大尺度结构,而且,在每一时间步,只有大约1/6的多尺度基函数需要重新计算。此外,还进一步地讨论了自适应粗网格方法的收敛性和重构细尺度解的可比性。数值结果表明:随着粗网格被细分,粗尺度解将收敛到细尺度的参考解,而重构的细尺度解可以很好地近似参考的细尺度解。
- 贺新光任理
- 关键词：数值模拟
- 求解非均质多孔介质中非饱和水流问题的一种自适应多尺度有限元方法——Ⅰ.数值格式被引量：12
- 2009年
- 为了有效地模拟跨越多个尺度的非均质多孔介质中的非饱和水流问题,本文提出一种自适应多尺度有限元方法。该方法能在一个粗尺度网格上精确而有效地获得具有非均质系数的非饱和水流方程的粗尺度解。其基本思路是使用修改的皮卡迭代格式来处理方程中的非线性性和构造一种自适应多尺度基函数来捕捉方程系数中的时空变异性。本文详细地描述了构造这一方法的原理并且给出了一种相应的算法。
- 贺新光任理
