旋流器中较强旋液体流动的数值计算

本文针对水力旋流器中存在着较强旋流，从而引起各向异性湍流流动的特点，以强旋流场的代数应力模型为基础，得出可模拟水力旋流器中液相湍流流动的各向异性的ｋ－ε模型，成功地计算出其流场中的速度分布，计算结果同用ＬＤＡ所测得的结果比较一致。     

热水岸边排放的数值模拟

本文放弃涡粘性假设，采用由雷诺应力输运方程简化而得的雷诺应力显式表达式及ｕｊＴ＇的表达式为补关系式，构造了适用于热水的二维各向异性Ｋ－ε模型，并首次预报了热水岸边排放３个涡的回流区流场结构，与实验结果相符，同时计算了湍动能分布，雷诺剪应力分布和温度分布。     

水电站机组冷却供水射流系流场模拟及性能预测

本文应用雷诺方程及ｋ－ε模型对水电站机组冷却供水的调节和非调节式液体射流泵流场进行了数值模拟，并导出了调节式液体射流泵基本方程及其简化计算公式，通过试验资料进行了初步验证．     

复杂剪切湍流场中湍流模型的研究

本文分析了双时间尺度湍流模型在复杂流场中的应用效果，并将双时间尺度概念和各向异性的Ｒｅｙｎｏｌｄｓ应力－应变关系相结合，对两个典型湍流场进行了数值模拟。结果表明，双时间尺度模型能较好地预测出复杂剪切流场中的平均物理量，较常规Ｋ－ε模型结果有很大改进。     

基于直接数值模拟数据和神经网络的湍流封闭模型构建

雷诺平均Navier-Stokes方程(Reynolds-averagedNavier-StokesRANS)是目前工程上高效数值模拟湍流的基本方法,但这一方法需要给出关于雷诺应力的湍流封闭模型。该文从环形方管流场的直接数值模拟(DirectNumerical Simulation,DNS)数据出发,构建了一种基于神经网络的湍流封闭模型。文中利用环形方管流场DNS结果中的平均速度场及其梯度场作为流动特征输入量,与雷诺应力张量中各分量分别建立神经网络映射,从而构造出平均速度场及其梯度场与湍流雷诺应力的非参数化映射关系。计算结果表明,通过对环形方管DNS数据的深度学习,神经网络模型可有效地表达湍流时平均流场与雷诺应力之间的映射关系,并且能够准确地重构DNS所给出的雷诺应力,进而采用RANS基本方程捕捉到传统湍流模型中难以模拟的湍流驱动二次流现象,为新型湍流封闭模型的构建及其工程计算的实现提供创新思路。     

三维紊流数值研究

本文针对复杂三维水流所具有规则边界、自由表面及各向异性，引入通度概念处理不规则计算边界，用ＶＯＦ法追踪自由表面，采用修正的ｋ－ε模型封闭Ｒｅｙｎｏｌｄｓ方程，分别计算了实用重力坝及其下游戽式消力池中水流流场和一个三维水跃流场。计算结果较好地与实验结果符合。     

复式断面明渠三维紊流的数值模拟

本文采用非线性ｋ－ε紊流模型和Ｎａｏｔ－Ｒｏｄｉ代数应力模型（Ｎ－Ｒ模型）模拟复式断面明渠三维紊流。非线性ｋ－ε模型用张量形式推出，适用于边界形状复杂的流动，而Ｎ－Ｒ模型采用一种补充关系式反映计算点与界面距离对雷诺应力的影响，能较好地反映界面的作用。对一个复式断面明渠实例进行计算，给出了流速场（包括主流、二次流），壁面剪切力和雷诺应力分布，并与实验结果进行详细比较，还研究了浅滩粗糙壁面时的流动，除     

水涡轮机械中的湍流固—液两相流动及磨损研究

导出了固体颗粒在任意流场中运动的Ｌａｇｒａｎｇｉａｎ方程对此方程进行线性化，并求出了其颗粒运动方程的解析通解。使用颗粒运动方程数值求解和分析稀疏颗粒湍流场中固体颗粒的运动。建立了湍流固－液两相液的Ｋ－ε双方湍流模型，体积分数流模型，Ｅｕｎｌｅｒｉａｎ－Ｌａｇｒａｎｇｉａｎ混合湍流模型以及颗粒磨损模型，利用这些模型对一些水涡轮机械过流通道内的流动及固壁磨损进行了模拟，其预测结果与实验结果较为一致。     

水涡轮机械中的湍流固－液两相流动及磨损研究

导出了固体颗粒在任意流场中运动的Ｌａｇｒａｎｇｉａｎ方程，对此方程进行线性化，并求出了其颗粒运动方程的解析通解。使用颗粒运动方程数值求解和分析了稀疏颗粒湍流场中固体颗粒的运动。建立了湍流固－液两相流的Ｋ－ε双方程湍流模型、体积分数湍流模型、Ｅｕｎｌｅｒｉａｎ－Ｌａｇｒａｎｓｉａｎ混合湍流模型以及颗粒磨损模型，利用这些模型对一些水涡轮机械过流通道内的流动及固壁磨损进行了数值模拟，其预测结果与实验结果较为一致     

环形UV消毒器流场模拟及湍流模型的研究

为了预测紫外反应器的流场特性,利用CFD技术,分别采用标准k-ε模型、Realizablek-ε模型、低雷诺k-ε模型和雷诺应力模型(RSM)进行了水力特性的模拟.结果表明:在x=0,z=1 cm以及x=0,z=83 cm处,4种湍流模型对z向流速的模拟结果都较符合PIV实验数据,在x=0,z=15 cm处,Realizable k-ε模型的模拟结果偏差较大,在x=0,z=64cm处,标准k-ε模型的模拟偏差较其他3种模型大.综合比较,低雷诺k-ε模型和RSM模型的模拟结果较为理想.     

入海水道滨海枢纽上游调顺段流态数值模拟及优化计算

对入海水道滨海枢纽上游调顺段进行了流场模拟和水力优化；流场模拟采用三维雷诺平均N－S方程为控制方程，并以标准k－ε紊流模型使方程组闭合；经过优化，不仅明显地改善了上游调顺段的流态，而且减少了征地和土方开挖量．     

基于ADINA的混流式水轮机流固耦合分析

以连续方程、动量方程、Reynolds应力方程和RANG湍流k-ε模型为控制方程,采用流固耦合理论追踪耦合界面,建立了混流式水轮机数值模型。通过ADINA软件平台,采用流固耦合模块,实现了转轮叶片与内部流场耦合的模拟,得到了转轮结构的应力应变、流场的压力、流速和k-ε分布。     

泵站进水流道三维紊流数值模拟及水力优化设计

采用直接求解三维雷诺平均Ｎ－Ｓ方程和标准ｋ－ε紊流模型方程组的方法，对大中型泵站进水流道内的流场进行了数值模拟，并进而对具有复杂几何形状的进水流道进行了水力优化计算，经模型试验验证，说明水力优化设计的进水流道获得了十分优良的水力性能。     

低雷诺数非线性k—ε湍流模型及其应用

本文发展了一人低雷诺数非线性ｋ－ε湍流模型，其特点是考虑了湍动能及湍动能耗散速度的非线性扩散过程，采用了一个非线性雷诺应力表达式，引入了壁面修正函数以考虑湍流的近壁低雷诺数效应。应用该模型计算了湍流槽流和湍流库埃特流。与实验结果的比较表明，所建模型对包括近壁区在内的整个计算域的各湍流量都能给出非常满意的预测结果。     

船舶螺旋桨周围粘流场数值预报与流场分析

本文叙述了通过直接求解雷诺平均应力方程（ＲＡＮＳ）来获得船舶螺旋桨粘流场数值解的方法与数值求解步骤，该方法采用非交错网格系统，利用幂函数格式离散动量方程，预报－校正方法求解速度－压力耦合问题，应用Ｂａｌｄｗｉｎ－Ｌｏｍａｘ代数湍流模式求解雷诺应力项使方程组封闭，以此来获得螺旋桨粘流场，为了验证数值方法的稳定性和可靠性，文中以ＤＴＲＣ４１１９桨为算例，对螺旋桨粘流场进行了数值求解，通过对计算结果的分     

平面闸槽区湍流场的数值模拟

本文利用各向异性Ｋ－ε模型对典型的闸门槽流场进行了系统的数值研究，得到了与实验结果相符的压力分布曲线和速度场，以及合理的湍流特征量的分布曲线。     

液--液旋流分离管中强旋湍流的RNG k-ε数值模拟

在高雷诺数时，ＲＮＧｋ－ε模型在形式上与标准ｋ－ε模型基本相同，其区别主要是在ε方程中增加一个附加生成项。当流动快速畸变时该项迅速增大，由此改善了对旋转流、浮力流等较复杂湍流的预报能力。本文应用该模型对液－－液旋流分离管中强旋湍流场的数值计算结果表明，其结果虽较标准ｋ－ε模型有所改善，但同实际值间仍存在定性上的不合理性，因此，要在更大程度上改进对液－－液旋流分离管中强旋湍流的预报，必须放弃基于各向     

水电站机组冷却供水射流泵流场模拟及性能预测

本文应用雷诺方程及Ｋ－ε模型对水电站机组冷却供水的调节和非调节式液体射流泵流场进行了数值模型，并导出了调节式液体射流泵基本方程及其简化计算公式，通过试验资料进行了初步验证。     

三维明渠流动数值模型

本文对经典的SIMPLE方法进行了改进,在模拟具有自由表面的湍流问题时,摒弃了对自由表面常作的“刚盖”假定。通过求解k-ε模式闭合的三维雷诺方程及自由表面运动方程,得到了渠道槽沟区水流速度、涡粘性系数、湍流切应力、湍动能的分布规律和自由水面位置的变化规律,计算结果与实测值十分吻合。     

高浓度固液混合流的湍流模型

建立了高浓度固液混合流的湍流模型，分析了混合流的应力（包括颗粒碰撞应力、粘性应力、湍流应力及Ｃｏｕｌｏｍｂｉｃ摩擦应力）。根据高浓度混合流中颗粒的受力，得出了颗粒运动的力平衡方程。由于引入颗粒碰撞应力和Ｃｏｕｌｏｍｂｉｃ摩擦应力，本模型较其它模型更适合具有高浓度和大颗粒的流场。利用本模型模拟的高浓度含沙水流在水平管道中的流动特性，其数值结果与前人所做的实验结果较一致。