环境流体力学

本书系统地阐述了环境流体力学的基本概念及基本理论，全书共分为六章：绪论，分子扩散，紊动扩散，剪切流的离散，污染物质在河流中的扩散与混合，射流、羽流及浮射流。授课时数为40学时。 本书注重理论联系实际，紧密结合环境流体力学课程在工程实际中的应用，所选的例题贴近生活实际，深入浅出。为便于读者学习，书中需要详细推导的部分在附录中予以说明，每一章章末附有一定数量的习题。 本书可作为水利类、环境类专业高年级本科生和研究生的教材，也可作为其他专业和有关科技人员的参考书。

第一章 绪论
1-1 环境流体力学的任务以及与其他学科的关系
1-1-1 环境流体力学形成的背景
1-1-2 环境流体力学的形成与发展
1-1-3 目的和任务
1-1-4 研究方法
1-2 环境流体力学的基本概念
1-2-1 浓度与水域中的污染物
1-2-2 稀释度、密度与密度分层水体
1-3 物质在水体内迁移的主要方式
1-4 环境流体力学研究的主要领域及发展趋势
1-4-1 研究的主要领域
1-4-2 研究的发展趋势
习题
第二章 分子扩散
2-1 物质的传递与扩散现象
2-2 分子扩散的菲克定律
2-3 扩散方程——菲克第二定律
2-3-1 静止水体中的扩散方程
2-3-2 层流运动水体中的扩散方程
2-4 静止水体中瞬时平面源一维扩散方程
2-4-1 静止水体中一维扩散方程求解
2-4-2 静止水体中一维扩散方程求解结果的分析
2-5 静止水体中瞬时点源在二维及三维空间的扩散
2-6 静止水体中瞬时分布源的扩散
2-6-1 一维起始无限分布源的扩散
2-6-2 一维起始有限分布源的扩散
2-6-3 二维起始有限分布源的扩散
2-6-4 三维起始有限分布源的扩散
2-7 静止水体中时问连续源的扩散
2-7-1 时间连续点源的一维扩散(等强度连续点源的一维扩散)
2-7-2 时间连续点源的三维扩散
2-7-3 变强度连续点源的一维扩散
2-7-4 变强度分布连续源的一维扩散
2-8 层流水体中移流扩散方程的解
2-8-1 瞬时点源的移流扩散
2-8-2 时间连续点源的移流扩散
2-9 有边界反射情况下的扩散
2-9-1 一侧有边界的一维扩散
2-9-2 两侧有边界的一维扩散
2-10 应用
2-11 用随机游动来分析分子扩散现象
习题
附录A
附录A-1 关于误差函数的基本知识
附录A-2 瞬时点源一维扩散方程的推导
附录A-3 浓度分布特性
附录A-4 时间连续源扩散方程解的推导
第三章 紊动扩散
3-1 紊流的时间平均与统计平均
3-2 紊流的脉动强度及相关系数
3-2-1 欧拉空间相关和紊流尺度
3-2-2 拉格朗日时间相关和紊流尺度
3-3 紊动扩散的泰勒理论--拉格朗日法
3-4 紊动扩散的欧拉法
3-5 河流中的紊动扩散系数
习题
第四章 剪切流的离散
4-1 剪切流的离散方程
4-2 圆管中的离散
4-2-1 圆管层流中的离散
4-2-2 圆管紊流中的离散
4-3 二维明渠中的离散
4-4 河流中的纵向离散系数
习题
附录B
附录B-1 柱坐标系下圆管层流方程的推导
附录B-2 圆管层流中扩散物质流量的推导
附录B-3 圆管紊流中断面平均流速的推导
附录B-4 圆管紊流中纵向离散系数E的推导
附录B-5 圆管紊流中纵向离散方程的推导
第五章 污染物质在河流中的扩散与混合
5-1 污染带计算
5-1-1 污染带浓度分布
5-1-2 污染带宽度的确定
5-1-3 达到全断面均匀混合的距离
5-2 用累积流量坐标计算天然河流中二维扩散
5-2-1 用累积流量坐标表达的二维扩散方程
5-2-2 关于横向扩散因素K及无量纲累积坐标p的计算
习题
第六章 射流、羽流及浮射流
6-1 概述
6-1-1 射流的一般概念
6-1-2 紊动射流的特性
6-1-3 射流问题的分析途径
6-2 平面淹没紊动射流
6-3 圆形淹没紊动射流
6-4 静止液体中的(浮力)羽流
6-5 静止均质(无密度分层)及线性密度分层环境中的圆形浮射流
6-6 静止均质(无密度分层)及线性密度分层环境中的二维(长方孔)浮射流
习题
附录C
附录C-1 静止均质环境中圆形浮射流轨迹及射流厚度求解图
附录C-2 静止均质环境中圆形浮射流稀释度求解图
参考文献