收藏本站 劰载中...网站公告 | 吾爱海洋论坛交流QQ群:835383472

[物理海洋] 关于海洋数值模型里面求流函数的过程

[复制链接]
流函数
* d5 ?0 m" e. ^3 U- m' R
                               
登录/注册后可看大图
是空间中的一个场,用它可以表示平面不可压缩流体的速度:
4 [' |6 p6 \3 L
  D% U$ `) U6 h+ s" x! G8 f- X5 B3 p# \% s( J8 m1 x
" o9 Z/ i0 k# F9 ~- i
                               
登录/注册后可看大图
           

5 |* [; c$ s, s( u! \                               
登录/注册后可看大图

3 n0 B3 y# b  Y0 V7 @( k9 ~8 J* }6 j
! V0 s, ?! ~, b5 P4 V& p

$ T( _0 I0 `; o1 ~" K                               
登录/注册后可看大图
         

" T& E4 O9 A. @& O% e                               
登录/注册后可看大图

7 j0 Z( i! C; `+ d这样二维平面上的连续方程就能自动满足。* |/ G6 E- E$ l
我们的目标是要根据这两个式子求流函数标量场。可以想象,这两个式子规定了场

5 j& O0 t, j3 J$ W- K                               
登录/注册后可看大图

* u" h4 m+ R* i$ E$ e                               
登录/注册后可看大图
方向和

9 |! I4 u( W4 G! w4 h1 f& H                               
登录/注册后可看大图
方向的变化,并不涉及具体的数值。因此,我们需要给定一个流函数的积分零点(求

) Y8 O  G% z3 I                               
登录/注册后可看大图

0 ^& L" C1 S' h2 T0 O, O, ?+ E
实际就是求积分),我们可以设:

: Q/ O1 @/ @/ k" W! F9 V/ c6 m
9 W* `7 t5 k& N( H

  U( d5 X% K- l) z, u                               
登录/注册后可看大图
3 ^3 a) L; H& {: ^
从这个点积分到任一点

' e3 h& p7 L  Y* o; O                               
登录/注册后可看大图
。首先,
* a) s: m1 x6 K0 d1 ~
                               
登录/注册后可看大图
对y积分,有:" |+ f- r  R4 H; E3 I2 O! [# p
, P2 w8 }' }2 ?2 J. u
) M/ W7 W5 J1 F" ~

$ J6 A9 R$ ^5 _9 [  N. M                               
登录/注册后可看大图
               
4 D4 p& [  f0 E% g" g3 u
                               
登录/注册后可看大图

# T7 E4 {" L% A+ c0 b                               
登录/注册后可看大图
+ E8 o# O# K0 \3 I
                               
登录/注册后可看大图
积分,有:

7 c- b/ a; c# N  G7 z4 g3 Y
9 r/ N+ q" B8 z
+ W+ p' H0 x: B
                               
登录/注册后可看大图
         
) i; @  w+ @) m4 u0 U) \! t5 ~
                               
登录/注册后可看大图

& }" M4 E& X" Y$ _6 @左边的积分式子,可以直接根据速度场求解,即: 8 `3 }* n+ M! D- q& Q
. }9 V2 R7 e: f
                               
登录/注册后可看大图

' w( y7 d& a! ]4 F  G现在只需要求出
9 U# T; Q0 c6 b
                               
登录/注册后可看大图
,就能求出我们需要的

4 c0 m# l8 Q) U% e8 A8 \; A                               
登录/注册后可看大图
。通过观察发现,在
% A: k" y+ ^: z2 r$ h% @
                               
登录/注册后可看大图
中令
. A1 H  m* O# Q# `6 [1 N5 z  x# P
                               
登录/注册后可看大图
即可得到我们想要的结果:* b' S2 X2 T( g

& N5 t  F- T! \2 L6 M; ?* r6 ]8 L

( I. J. L* v8 B$ o                               
登录/注册后可看大图

) G$ q8 g: n2 t7 R2 L' ~3 l最终有:
* Y( Z6 A- K3 _) h$ @, T4 o7 s5 X# o' R! _' N

( c1 @5 I, B% T4 r7 O  @& ~                               
登录/注册后可看大图
        

" n% V9 \+ m" W" ^( w* J                               
登录/注册后可看大图
& ^7 x( [1 ^& }8 y1 O
或者可在

; `1 w2 U9 z7 S" G                               
登录/注册后可看大图
中令
& o6 m$ l& N" j' B
                               
登录/注册后可看大图
代入

# P2 Z9 a% o. @! a- N                               
登录/注册后可看大图
,有:1 z) F2 o# Q8 ], z
" i6 C! }' ~4 H! l, ?

" b2 V& M$ l( @; @
& G' u# F1 s. |9 R  g: s- Q3 e3 g
                               
登录/注册后可看大图
        

: S' g, m7 Y* c                               
登录/注册后可看大图

* D% v$ Q( H$ c+ M6 E这样,利用

$ ]7 c/ @. b/ c0 M  p                               
登录/注册后可看大图

, c! ~% X9 L) T, P3 \! c4 Y                               
登录/注册后可看大图
就可以进行流函数的编程计算。
# {& Y* m; ?! y4 k  {" g- ~+ r3 ?, [& h
值得注意的是,可以对求得的流函数加减常数,以使需要的陆地岸界为0。& s+ L7 [, S* A) u4 s! i

. w/ S! q8 {5 J. @
回复

举报 使用道具

相关帖子

全部回帖
暂无回帖,快来参与回复吧
懒得打字?点击右侧快捷回复 【吾爱海洋论坛发文有奖】
您需要登录后才可以回帖 登录 | 立即注册
lyl
活跃在2022-11-2
快速回复 返回顶部 返回列表