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现代水力学工程湍流数值模拟及其应用
出版时间：2010年版
内容简介
《现代水力学工程湍流数值模拟及其应用》详细讨论了冷却水工程、水环境工程和水利水电工程的湍流流动、传热、传质问题，特别是对湍浮力回流、湍浮力环流、湍浮力旋流及湍浮力分离流，单流体流、双流体流和单相流、两相流进行了近代的精细湍流模拟计算，为工程的优化布置、工程水环境改善、电厂效率提供了定量设计的有力工具。《现代水力学工程湍流数值模拟及其应用》共分三篇，第一篇介绍了流体运动基本方程及由《现代水力学工程湍流数值模拟及其应用》作者提出的深度平均的k-e和深度平均的代数应力全场湍流模式，三维弯道湍流模式。通过这些模式，进行了工程湍流数值模拟计算，取得了受纳水域热污染环境的改善和热、核电厂冷却效应的效率的提高。第二篇主要研究污染物质在水流中的湍动输送，污染物质在水流中的湍动扩散与输送不仅可以稀释污染物质浓度，由于生物化学作用，还可起到污染物质的降解作用，因此，水流具有自净的能力。本篇着重应用合理的水质动力学模型对水质进行精细的模拟，对水环境水质作出预报，更好地保护水环境，保护水资源。第三篇主要提出了高速水流与空化空蚀、掺气、脉动、振动消能、磨损关系的湍动模拟方法，用工程湍流数值模拟方法，取得了很大成功，获得了一大批可喜成果，为水工泄水建筑物的安全预报作出了贡献。《现代水力学工程湍流数值模拟及其应用》内容新颖、概念清晰、论述详细，可供从事水环境、火电厂电冷却水、石油、核电、工程热物理、流体力学、水力学、热能工程、航空航天、冶金、化工等领域的研究与设计人员、高级教师及研究生参考使用。
目录
序
前言
符号说明
第一篇 流动与传热
第一章 浮力回流湍流模式及其在冷却水工程中的应用
一、引言
二、湍流流动的随机瞬时值方程和湍流模拟的原则
三、湍流分析中的平均概念
四、k-e双方程模式
五、Reynolds应力方程模式(DSM)
六、代数应力模式(ASM)
参考文献
第二章 湍浮力回流的双流体模式
一、导论
二、数学物理模式
三、模式方程组的简化途径与数值方法
四、模式的检验与结果分析
五、评价
附录近海水域深度平均两相非恒定湍流双流体全场数值模拟
参考文献
第三章 有蒸发的气-水湍流流动模式
一、引言
二、水面蒸发的机理及Stefan流
三、数学模式的建立
四、方程的离散化
五、差分方程的求解
六、SIMPLE算法
七、解题步骤
八、计算结果分析
九、结束语
附录水面石油蒸发过程的数值模拟
参考文献
第四章 深度平均的湍流全场水环境新模式及其在大水域冷却池中的应用
一、引言
二、全场模式
三、数值计算方法及隔离区处理
四、计算结果分析
五、结语
参考文献
第五章 深度平均的代数应力／热流全场湍流
一、概述
二、浅水回流流动的代数应力数学模型
三、水深平均的热能输运的数学模型
四、湍流模型
五、深度平均湍动动量方程、能量方程及浓度方程的封闭
六、最终采用的统一形式的数学模型
七、潮汐水域中污水侧向排放的实例计算
八、计算结果与讨论
九、结论
参考文献
第六章 明渠弯道中三维浮力湍流流动的数值模拟
一、引言
二、模式与基本方程
三、计算对象和数值解法
四、计算结果分析
五、结语
附录明渠弯道环境流体力学的几种改进湍流模式
参考文献
第七章 河口悬沙冲淤问题的湍流液一固两相流动的数值模拟
一、概述
二、挟沙水流的湍流液一固两相流动理论
三、某工程码头附近水域悬沙冲淤问题的湍流液一固两相流动的数值模拟
四、数值模拟结果及分析
五、结语
附录悬沙冲淤问题的湍流两相模型
参考文献
第二篇 流动与传质
第三篇 高速水流与空化空蚀、掺气、脉动、振动、消能、磨损
参考文献
跋
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