MIKE 21 HD FM 水动力模型界面说明
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MIKE 21 HD 模型建立教程1、启动界面
2、打开例子
3、基本参数设置
3.1模式设置
3.2地形设置
3.3模拟时间设置
3.4边界设置
3.5源汇项设置
3.6漫滩处理设置
4、水动力参数设置 4.1初水位
4.2边界驱动设置
4.3源汇项
4.4涡粘系数
4.5底摩擦系数
4.6波浪项
4.7风应力
4.8模型输出设置
5、计算
6.1启动
6.2选择网格图
6.3选择计算结果文件
6.4绘图属性
6.5绘图属性(水深+矢量)
6.6绘图属性(要绘图的时间步设定)
6.7绘图属性(流速矢量的设置)
6.8最终图(限于屏幕大小,分两次抓图)
6.9结语
这里只是对MIKE21 HD 的一个例子说明,帮助大家了解一下MIKE21,谈不上是什么教程,所以我把帖子命名为“初识MIKE21”。
在具体工作中的运用还需具体问题具体分析。
Ytllg
20050608。
1 基本参数与设置度可以忽略时,湖泊、河口、海湾、海岸和海洋的水动力、环境现象的模拟。
共分为4个模块:• 水动力模块(Hydrodynamic );• 平流扩散模块(Advection-Dispersion ); •泥沙输运模块(Mud Transport ); •生态过程模块(ECO Lab )。
其中,水动力模块是基础,为其他三个模块的计算提供动力。
泥沙输运模块可以用来模拟波流共同作用下粉砂、淤泥和粘土的冲刷、输移与沉降。
适用范围:矩形网格。
• 水动力模块(Hydrodynamic Module ) • 输运模块(Transport Module )• 生态过程、溢油模块(ECO Lab/Oil Spill Module ) •淤泥输运模块(Mud Transport Module ) • 粗砂输运模块(Sand Transport Module ) • 粒径追踪模块(Particle Tracking Module ) •波谱模块(Spectral Wave Module )其中,水动力模块与波谱模块是最基本的两种。
适用范围:三角网格。
Alternative Direction Implicit Method ):交替方向隐式方法。
把每一个时间步长分成两步进行,前半步隐式计算x 方向流速分量及潮位,显式计算y 方向流速分量;后半步隐式计算y 方向流速分量及潮位,显式计算x 方向流速分量。
2.9m 。
simulation start time )、总步数(no. of time steps )及时间步长(time step interval )。
时间步长一方面决定了结果文件的最大输出频率,另一方面实现了不同模块的同步耦合。
具体计算时的时间步长则是在solution technique 中定义的。
水动力、平流扩散和波谱模型的计算步数是动态的,只要满足稳定性要求即可;对于泥沙输运和水质模型,进程可能多个步长更新一回。
Mike 21流体模型用来模拟二维自由表面流。
适用于水平尺度远大于垂向尺度,垂向流速和垂向加速度可以忽略时,湖泊、河口、海湾、海岸和海洋的水动力、环境现象的模拟。
共分为4个模块:• 水动力模块(Hy drodyn amic);• 平流扩散模块(Adve cti on-Dispe rsi on); • 泥沙输运模块(M ud Tran sport ); •生态过程模块(E CO Lab )。
其中,水动力模块是基础,为其他三个模块的计算提供动力。
泥沙输运模块可以用来模拟波流共同作用下粉砂、淤泥和粘土的冲刷、输移与沉降。
适用范围:矩形网格。
:• 水动力模块(Hydrody nam ic Module ) • 输运模块(Tran spo rt Mo dul e)• 生态过程、溢油模块(ECO L ab/Oil S pil l M odule ) • 淤泥输运模块(Mud Transpor t Modu le) • 粗砂输运模块(Sand T ranspo rt Mod ule )• 粒径追踪模块(Pa rticle Tr ac king Modul e) •波谱模块(Spe ctra l Wave M odule )其中,水动力模块与波谱模块是最基本的两种。
适用范围:三角网格。
Alternat ive Di recti on I mplic it Method ):交替方向隐式方法。
把每一个时间步长分成两步进行,前半步隐式计算x方向流速分量及潮位,显式计算y 方向流速分量;后半步隐式计算y方向流速分量及潮位,显式计算x 方向流速分量。
.9m 。
,包括起始时间(sim ulation start time )、总步数(no. of time ste ps)及时间步长(t ime step i nterva l)。
时间步长一方面决定了结果文件的最大输出频率,另一方面实现了不同模块的同步耦合。
具体计算时的时间步长则是在solu tion technique 中定义的。
MK21水动力模块计算操作流程一、工程原始数据1、岸线数据(及工程概化轮廓线数据,.xyz)CAD中绘制后提取,一般不带高程值2、地形数据(.xyz)从CAD图形中提取实测散点X、Y坐标及高程Z二、建立项目文件(.mzp)File-new-project from folder(一般先建立好文件夹,选用此项,也可选project from template) 三、建立网格文件(.mdf)File-new-file(mike zero中的mesh generator)1、导入岸线(及轮廓线)数据Data-import boundary2、整理岸线(及轮廓线)1)岸线一条连续的岸线只能有两个端点为蓝色节点,其余为红点弧线点;对岸线进行平滑处理选中线右键,选择redistribute vertices命令,弹出如下窗口(可选择给定弧上点的数量、步长或平均分配三种方式);2)轮廓线对工程轮廓线每条边最好单独进行平滑处理,首先将每条边的端点变为蓝色节点,选中线右键选择redistribute vertices命令。
3)绿点一个封闭区域,为自动标明绿点;选中绿点右键properties命令,弹出如下窗口4)上、下边界处理将边界二端节点边线,选中右键,properties命令,弹出如下窗口,修改边界属性,分别对上、下边界赋值大于或等于2的不同数字四、生成网格Mesh-generate mesh命令,弹出如下窗口,可选择给定单元面积、最小允许角度或最大节点数量三种方式;a一般不对三角网进行平滑处理,容易导致工程处三角网变形,节点不在轮廓线上。
b如对三角网平滑处理,smooth mesh则弹出如下窗口,勾选择弧线上的网格不参与平滑,一般要进行多次平滑至到网格不移动;五、导入地形散点数据Data-manage scatter data命令,弹出如下窗口六、地形插值Mesh-interpolate命令,弹出如下窗口,一般选默认七、导出mesh文件(mesh-export mesh)1、导出可用于计算的网格文件(.mesh)2、导出糙率文件(.dfsu)八、建立模型(.m21fm)1、生成模型文件,File-new-file命令,mk21文件夹,弹出如下窗口2、模型设置1)计算域2)时间3)模块选择4)水动力模块设置下面窗口定义河床糙率,可导入已有的糙率文件(.dfsu)或给定常数值初始条件:给定开始计算的水位,一般给定上下游的平均水位;边界条件:一般上边界采用流量控制(specified discharge),下边界采用水位控制(specified level);结果输出中,时间步长(last)要与time中设置一致;九、模型验证与模拟计算1、初始条件给定河段上、下游实测水位平均值;2、边界条件上边界给定实测流量,下边界给定实测水位;3、糙率首先可对整个河段给定一个常数,一般在0.017-0.035之间,模型定义中为倒数,范围一般40-70间4、输出设置1)水位每个实测断面,给定断面中点坐标,输出水位(输出点序列)2)流速对每个断面输出流速,指定输出点数(输出线序列)3)输出验证流场(输出面序列)4)输出选项4、结果分析与处理1)对水位进行验证分析:如果计算水位偏高,一般采取从下游往上游调整糙率,减小糙率,首先保证最下游断面水位与实测值相符合,依次向上游调整;如果计算流速偏小,一般采取从上游往下游调整糙率,减小糙率,首先保证最上游断面流速与实测值相符合,依次向下游调整;2)河床糙率越大,水位雍高越明显,如果计算水位偏高,应该减小糙率;同流量下,水位越高,流速就越小,为了加大流速应该降低水位,因而要减小糙率值;3)计算结果不理想,调整局部糙率,加长计算时间进行反复计算直到验证结果合理。
MIKE21教程MIKE21是一款面向水动力学和水质模拟的软件套件,由丹麦丹-菲尼克斯(DHI)公司开发。
它是一种基于数值方法的海洋及湖泊水动力学模拟工具,广泛应用于沿海工程、河流治理、波浪和潮汐能资源研究、湖泊环境保护等领域。
本教程将介绍MIKE21软件的基本原理、使用方法和常见应用场景。
一、MIKE21概述MIKE21是一款三维水动力学软件,可以模拟海洋、湖泊、河流等多种水体环境中的水动力学过程。
其核心原理是基于求解三维流体方程组以及物质输运方程组,通过数值计算的方式模拟水体中的流动和物质传输过程。
MIKE21提供了丰富的功能模块,包括流场模拟、波浪模拟、潮汐模拟、水质模拟等,可以满足不同应用需求。
二、MIKE21安装2.双击安装文件,按照安装向导的提示进行软件安装。
3.安装完成后,打开MIKE21软件,进行注册授权操作。
三、MIKE21基本功能1.流场模拟:MIKE21可以模拟不同水体环境中的流场分布,包括海洋、湖泊、河流等。
用户可以设置边界条件、初始条件和物理参数,通过求解流体动力学方程组,得到水体中的流动分布。
流场模拟结果可用于分析水体运动规律、潮汐及波浪等因素对水体的影响。
2.波浪模拟:MIKE21可以模拟海洋及湖泊中的波浪传播和波浪影响。
用户可以设置波浪源、水深、波浪频谱等参数,通过求解波浪动力学方程组,得到波浪的传播分布和能量变化。
波浪模拟结果可用于海洋工程的设计,如海堤、海坝等的稳定性分析。
3.潮汐模拟:MIKE21可以模拟海洋及河流中的潮汐过程。
用户可以设置潮汐源、海岸线形状等参数,通过求解潮汐动力学方程组,得到潮汐的变化规律。
潮汐模拟结果可用于航运、水位预报、河口工程等方面。
4.水质模拟:MIKE21可以模拟水体中的水质变化和物质传输过程。
用户可以设置水质参数、污染源和环境条件等,通过求解水质传输方程组,得到水质的浓度分布和污染物的输运规律。
水质模拟结果可用于水污染防治、环境监测等领域。
mike21使用手册Mike21是一款广泛使用的有限元分析(FEA)软件,它可以帮助工程师和设计师在各种工程领域中进行复杂的结构和流体分析。
以下是一个Mike21使用手册的简要概述,以帮助您了解如何使用该软件。
一、软件安装与启动1.下载并安装Mike21软件。
确保您的计算机满足软件的系统要求。
2.启动Mike21软件。
在开始菜单中找到Mike21程序,双击打开。
二、创建新项目1.在Mike21主界面中,选择“文件”菜单,然后选择“新建”选项。
2.在弹出的对话框中,选择您要创建的项目类型(例如结构分析或流体分析)。
3.输入项目名称和保存路径,然后点击“确定”。
三、创建模型1.在Mike21主界面中,选择“模型”菜单,然后选择“创建”选项。
2.在弹出的对话框中,设置模型的单位和网格尺寸。
3.根据您的需求,选择合适的网格类型(例如四面体网格或六面体网格)。
4.在绘图区域中,使用鼠标和键盘进行模型的创建和编辑。
四、材料属性定义1.在Mike21主界面中,选择“材料”菜单,然后选择“定义”选项。
2.在弹出的对话框中,输入材料的弹性模量、泊松比、密度等属性。
3.根据需要,为材料添加其他属性(例如热传导系数、屈服强度等)。
五、边界条件和载荷定义1.在Mike21主界面中,选择“边界条件”菜单,然后选择“定义”选项。
2.在弹出的对话框中,为模型定义边界条件(例如固定约束、自由约束等)。
3.选择“载荷”菜单,然后选择“定义”选项。
在弹出的对话框中,为模型定义载荷(例如集中力、压力等)。
六、求解设置与运行1.在Mike21主界面中,选择“求解器”菜单,然后选择“设置”选项。
2.在弹出的对话框中,设置求解器的类型、迭代次数等参数。
3.点击“运行”按钮,开始进行求解计算。
在计算过程中,您可以在主界面中查看计算进度和结果。
七、结果后处理与输出1.在Mike21主界面中,选择“结果”菜单,然后选择“后处理”选项。
2.在后处理界面中,查看模型的变形、应力分布等结果。
M I K E-21-H D-F M水动力模型逐步练习实例MIKE 21 HD FM水动力模型逐步培训教程目录1概述 (1)1.1工程背景 (1)1.2练习实例的目的 (1)2创建计算网格 (2)2.1创建网格前需要注意的问题 (2)2.2创建ØRESUND的计算网格 (3)2.2.1由原始的xyz数据生成mdf文件 (4)2.2.2三角边界的调整 (7)2.2.3模拟区域的三角划分 (8)3创建MIKE 21 FM水动力模型的输入条件 (13)3.1生成水位边界条件 (13)3.1.1把测量水位导入时间序列文件 (14)3.1.2创建边界条件 (19)3.2初始条件 (22)3.3风力作用 (22)4MIKE 21 FM模型搭建 (23)4.1FM模型 (23)4.2模型率定 (37)4.2.1实测水位 (37)4.2.2实测流速 (38)4.2.3模拟与实测结果比较 (39)概述本实例是连接丹麦和瑞典的跨海(Øresund)工程。
图 1.1 Sound (Øresund), 丹麦工程背景1994年,哥本哈根和马尔默(Malmö)开始了连接丹麦和瑞典隧道和桥梁的改造项目。
该项目执行了严格的环境要求,即隧道和桥梁项目对波罗的海的环境不产生任何影响。
这样的要求意味着桥梁和隧道设计的阻流作用小于0.5%,同理,溢流和排放的最大流量也要得到控制。
为了达到环境的要求和监理工程施工,建立了一个主要的监测程序。
整个监测程序包括40多个水文测站,收集水文、盐度、温度和流场数据。
另外还为ADCP的船载测站和CTD等固定站点进行了广泛的补充测量。
监测程序最初于1992年开始并一直持续到本世纪。
由于Øresund海域天然水文的多样性和多变性,连接工程的阻流作用只能通过数值模型来评价。
而且,Øresund的情况需要一个三维模型。
所以,利用DHI的三维模型,MIKE 3对Øresund整个海域进行模拟,并在其中设置嵌套模型,网格尺寸水平方向由连接工程附近的100米到Øresund 较远海域的900米,垂直方向网格尺寸是1米。
1 基本参数与设置度可以忽略时,湖泊、河口、海湾、海岸和海洋的水动力、环境现象的模拟。
共分为4个模块:• 水动力模块(Hydrodynamic );• 平流扩散模块(Advection-Dispersion ); •泥沙输运模块(Mud Transport ); •生态过程模块(ECO Lab )。
其中,水动力模块是基础,为其他三个模块的计算提供动力。
泥沙输运模块可以用来模拟波流共同作用下粉砂、淤泥和粘土的冲刷、输移与沉降。
适用范围:矩形网格。
• 水动力模块(Hydrodynamic Module ) • 输运模块(Transport Module )• 生态过程、溢油模块(ECO Lab/Oil Spill Module ) •淤泥输运模块(Mud Transport Module ) • 粗砂输运模块(Sand Transport Module ) • 粒径追踪模块(Particle Tracking Module ) •波谱模块(Spectral Wave Module )其中,水动力模块与波谱模块是最基本的两种。
适用范围:三角网格。
Alternative Direction Implicit Method ):交替方向隐式方法。
把每一个时间步长分成两步进行,前半步隐式计算x 方向流速分量及潮位,显式计算y 方向流速分量;后半步隐式计算y 方向流速分量及潮位,显式计算x 方向流速分量。
2.9m 。
simulation start time )、总步数(no. of time steps )及时间步长(time step interval )。
时间步长一方面决定了结果文件的最大输出频率,另一方面实现了不同模块的同步耦合。
具体计算时的时间步长则是在solution technique 中定义的。
水动力、平流扩散和波谱模型的计算步数是动态的,只要满足稳定性要求即可;对于泥沙输运和水质模型,进程可能多个步长更新一回。