2 浅水湖泊的流函涡量方程

求解原参数不可压黏性流N-S方程组式(1)~式(3)的困难,在于动量方程的解必须同时满足连续方程,克服这一困难有效的办法,是将N-S方程组变换成能满足连续方程的流函涡量方程组求解。

连续方程、动量方程及污染物浓度方程式(1)~式(4),通过特征长度L和特征速度U等无量纲化,转换成二维流函涡量形式的方程组:

img
img
img
img

式中:kj分别为水流的涡量和流函数;G=-bk+V2|W|Wwb′=b/Ukw为风涡度;imgk′=KL/US′=L4/(US);Re=UL/xPe=UL/D。这样式(5)、式(6)就统一成了一个通式:

img

这就是二维非定常对流输运方程的一般形式。