Journal of basic science and engineering
››
2024 , (05)
: 1253-1264.
DOI:
10.16058/j.issn.1005-0930.2024.05.004
一维水动力学降阶模型研究
Cite this article
Abstract
一维水动力学模型是非线性复杂系统，长时段模拟常常耗费大量计算资源和时间，给防洪预报预警工作带来挑战.为了提高计算效率，基于本征正交分解（POD）和离散经验插值方法（DEIM）,通过投影和插值降低一维水动力学全阶模型的阶数，构建POD模型和POD-DEIM模型.将模型应用于矩形明渠的数值实验中，结果显示：与全阶模型相比，POD模型和POD-DEIM模型的前3个模态捕捉到99%以上的能量，近似的水深误差小于0.1m,单宽流量误差小于0.6m~2/s, POD模型加速比为51倍，POD-DEIM模型加速比为111倍，表明降阶模型具有较高的精度和效率，适用于一维水动力学模型加速计算.
Keywords
圣维南方程组; 降阶模型; 本征正交分解（POD）; 离散经验插值方法（DEIM）; 模态; 非线性系统; 加速计算; 偏微分方程
