多孔口紊动浮射流

本书阐述了同流条件下多孔口热水紊动浮射流的基本原理，提出了同流多孔口热水紊动浮射流的数学模型，采用数值模拟与实验研究相结合的方式，深入探讨了不同孔口数、不同流速比及不同温度工况下浮射流流场和温度场的特性，可帮助广大科技工作者掌握多孔口紊动浮射流的基本理论和研究方法。本书可供水力学及河流动力学、环境工程、近海工程等相关专业的设计人员、科研人员参与，也可作为相关专业高校师生的参考书。

总序一
总序二
总序三
前言
第1章 绪论 1
1.1 研究背景及意义 1
1.2 射流概述 2
1.2.1 射流定义及分类 2
1.2.2 射流特性 3
1.3 浮射流概述 5
1.3.1 浮射流定义及研究方法 5
1.3.2 浮射流研究现状 9
1.4 本书主要内容 10
第2章 紊动浮射流数学模型及离散方法 12
2.1 紊动浮射流数学模型 12
2.1.1 RNG k-ε模型 12
2.1.2 雷诺应力模型 16
2.1.3 近壁紊流模型 20
2.1.4 涡黏模型 24
2.2 离散方法与控制方程的离散 27
2.2.1 离散方法 27
2.2.2 控制方程的离散 29
2.3 数值方法与控制方程的求解 36
2.3.1 数值方法 36
2.3.2 速度修正方程 39
2.3.3 压力校正方程 41
2.3.4 方程组的求解 42
2.3.5 数值计算步骤 43
2.3.6 收敛措施与收敛条件 44
2.4 浮射流计算软件简介 46
2.5 本章小结 48
第3章 单孔口紊动浮射流数值模拟 49
3.1 物理模型与计算工况 49
3.2 计算结果与分析 51
3.2.1 浮射流温度的影响 51
3.2.2 流速比的影响 63
3.2.3 浮射流中轴线上的温度与流速变化 71
3.2.4 浮射流的轨迹线 73
3.3 本章小结 75
第4章 多孔口紊动浮射流数值模拟 76
4.1 计算区域与工况 76
4.2 计算结果与分析 78
4.2.1 孔口数的影响 78
4.2.2 相对孔口间距的影响 84
4.2.3 浮射流温度的影响 89
4.2.4 流速比的影响 95
4.3 本章小结 103
第5章 同流环境中热水浮射流实验 104
5.1 实验系统与设备 104
5.2 实验结果与分析 106
5.2.1 单孔口浮射流实验结果分析 107
5.2.2 三孔口浮射流实验结果分析 112
5.3 实验结果与数值模拟结果对比验证 113
5.3.1 单孔口浮射流实验结果与数值模拟结果对比验证 113
5.3.2 三孔口浮射流实验结果与数值模拟结果对比验证 118
5.4 本章小结 120
第6章 倾斜出流数值模拟与实验验证 121
6.1 数值模拟计算区域边界条件及工况 121
6.2 计算结果与分析 122
6.2.1 轴线流速和温度衰减 122
6.2.2 浮射流扩展半宽度 123
6.2.3 无量纲流速剖面 124
6.2.4 浮射流轨迹线 125
6.3 实验系统与结果分析 126
6.3.1 实验系统简介 126
6.3.2 有角度出流实验结果及分析 128
6.4 实验结果与数值模拟结果对比验证及误差分析 136
6.4.1 实验结果与数值模拟结果对比验证 136
6.4.2 误差产生原因 146
6.5 本章小结 146
参考文献 147