横流中有限长线源型倾斜正浮力射流特性的数值研究

本文利用混合有限分析法及交错网格的思想,对横流中有限长线源型倾斜正浮力射流进行了数值计算,成功模拟了端涡现象及其发展过程,比较了倾角为60°倾斜浮力射流与垂直浮力射流轨迹线上的温度和稀释度,还得出了浮力射流是否发生贴壁现象的界限值。     

湍浮力射流形成区内特性的预报

应用作者所提出的数学模型和计算方法,对浮力射流形成区内的特性进行了预报。得出了形成区内中线流速、温度和湍动能的沿程变化,以及射流核的长度和掺入速度。也得出了流速、温度和湍动能在断面上的分布。并分析和讨论了出口条件及环境分层对这些特性的影响。     

横流中三维线源型浮力射流特性的研究

本文利用混合有限分析法及交错网格，对横流中有限长线源型浮力射流进行数值计算，成功模拟了端涡现象及其发展过程，并分析了扩散器长度及浮力对湍浮力射流的影响。     

横流中扩散器长度对浮力射流的影响

本文利用混合有限分析法及交错网格的思想，对横流中有限长线源型浮力射流进行数值计算，成功模拟了端涡现象及其发展过程，并分析了扩散器长度对湍浮力射流的影响。     

同流多孔热水浮力射流排放特性实验研究

水环境污染问题是当今世界各国所普遍关注的重大问题.城市污水,热电、核电厂的冷却水排放过程都与射流有关,因此,研究各种污水处理工程中排放口附近的流动特性具有重要的理论和实际意义.利用声学多普勒流速仪(ADV)测速系统和数字温度仪研究了同向三圆孔热水浮力射流的排放特性,得到了流速和温度的分布、不同孔间距和流速比的射流轨迹线、射流中轴线上的速度和温度衰减.探讨了相对孔间距和流速比对多孔浮力射流流动变化特性的影响,实验和数值模拟反映的变化规律相一致,射流轴线速度和温度衰减变化明显的区域主要集中在80～90倍的射流直径范围内;射流温度相同时,流速比越大,中轴线上温度和速度衰减越快,射流轨迹线向上抬升的趋势越小;孔间距越小,射流轨迹线向上抬升的趋势越明显.     

平面射流和浮力射流的数学模型及计算方法

本文提出了一个预报平面射流和浮力射流特性的双尺度Ⅱ湍流模型,并给出了六点格式的有限解析法用于数值计算。同时也应用单尺度模型和双尺度Ⅰ模型进行了预报。预报了射流和均匀环境中浮力射流的扩展率、流速分布、温度分布、雷诺切应力分布和湍动能分布。同试验资料的比较证明双尺度Ⅱ模型最好。     

流动环境中平面负浮力排放的数值模拟

建立流动环境中平面负浮力倾斜射流的二维k-ε湍流模型，采用D M Shahrahani和J D Ditmars(1976)的试验资料进行检验，并且对平面负浮力倾斜射流流动特性进行了数值预报。给出了射流的分区及分区的界限，同时亦给出了涡心断面的物理量的分布及典型断面上湍动能平衡图。     

静水条件下垂直圆管负浮力射流的数值模拟

建立了静水条件下垂直圆管负浮力射流的三维水动力数学模型和物理模型,两者的无量纲垂向速度吻合较好;对静水条件下垂直圆管负浮力射流的水动力特性进行了研究。结果表明：随着射流初始速度的增加,射流初始密度和喷口直径的减小,射流最大上升高度和稳态高度均增加。射流初始速度和射流初始密度对最大上升高度时刻中轴线垂向速度衰减早晚和衰减率的影响不大;随着射流初始密度的增加,稳态高度时刻的射流中轴线上垂向速度衰减较晚,衰减率增加;射流量一定时,随着喷口直径的增加,最大上升高度时刻和稳态高度时刻射流中轴线上垂向流速衰减较早,衰减率减小。分别建立了密度弗劳德数表达的无量纲最大上升高度和稳态高度线性关系式;本研究中射流最大上升高度和稳态高度比值趋近于常数1.52,与密度弗劳德数基本无关。研究结果可以为静水条件下垂直圆管负浮力射流的设计和工程应用提供一定的参考依据。     

静止分层环境中圆形浮力射流全场特性的数值模拟

本文利用混合有限分析与交错网格的思想，结合文献（３）中提出的数学模型和本文给出的有效边界条件，对静止分层环境中浮力射流全场进行了数值模拟，预报结果与试验资料的良好吻合，表明本文的数学模型及混合有限分析法可正确地模拟分层环境中圆形浮力射流全场的形成过程及其水力和特性。     

非静态环境中负浮力射流模拟研究

以计算流体学软件Fluent为基础,通过求解基于雷诺数平均法(RANS)的标准紊流模型对非静态环境中第一种形式的负浮力射流进行了模拟和研究,并用Tecplot处理了Fluent计算求得的曲线,由此得出了该种形式的负浮力射流从开始到结束过程中不同时刻的水流流态图以及整个流动过程的流线分布图。将模拟结果与理论计算结果进行对比、分析,表明该模拟结果与理论计算结果和实际情况吻合,说明该模型和方法能够计算此类负浮力射流。     

多孔热水浮射流不同孔间距的数值模拟研究

为研究多孔扩散器不同孔间距对污水排放的影响,采用FLUENT软件中的Reyonlds应力模型并结合SIMPLE算法对动水环境中的多孔浮射流不同位置处的压强场、速度场和温度场展开研究,并对结果进行了对比分析。研究表明:孔间距越大,混合点距孔口的距离越远,吸附效应越不明显,在距孔口同一位置处各物理量的数值也越小。     

湍浮力射流形成后区特性的预报

应用作者所提出的数学模型和计算方法,对浮力射流形成后区的特性进行了预报。得出中性浮力点以前的形成后区,可分为非浮力区、过渡区和卷流区。得到了非浮力区和卷流区的时均流速、时均温差、雷诺切应力、湍动能及其耗散率的分布和湍动能的平衡。这些预报结果与试验资料基本吻合。     

同流中不同流速比对多孔热浮射流的影响

利用雷诺应力模型对同向流动环境中3孔热水浮射流进行数值模拟,得出了不同流速比下的速度场,温度场,并对结果进行了对比分析。探讨了不同流速比时各股射流之间的相互影响,最后得出3种流速比下的射流轨迹线。     

同流中三孔热水浮射流流速场特性的数值模拟

采用FLUENT软件中的Reynolds应力模型对同流中三孔热水浮射流在不同孔间距,不同射流温度,不同流速比情况下的速度场进行了数值模拟,得到了各种工况下速度的分布情况及衰减情况,并对数值模拟结果进行了对比分析,得到了一些有益的规律.     

不规则波作用下垂向圆管浮射流的试验研究

本文在已完成的不规则波作用下垂向圆管非浮射流试验研究的基础上，进一步对相同条件下垂向圆管浮射流的水动力特性进行试验研究。通过对比不同波浪条件下平均流速场和浓度场的变化，发现随着波浪作用的增强，浮射流轴线速度明显减小，其影响范围相应增大，周围水体对浮射流的稀释能力亦明显增强；通过引入特征速度和新定义的特征长度，拟合得到了不规则波作用下浮射流轴线流速，射流宽度以及轴线稀释度等一系列的经验公式，它们可为将来的工程应用、试验对比以及数值模拟提供重要的试验参考。     

不规则波作用下垂向圆管浮射流的试验研究

在不规则波作用下垂向圆管非浮射流试验研究的基础上,进一步对相同条件下垂向圆管浮射流的水动力特性进行试验研究.通过对比不同波浪条件下平均流速场和浓度场的变化,发现随着波浪作用的增强,浮射流轴线速度明显减小,其影响范围相应增大,周围水体对浮射流的稀释能力亦明显增强;通过引入特征速度和新定义的特征长度,拟合得到了不规则波作用下浮射流轴线流速、射流宽度以及轴线稀释度等一系列的经验公式,它们可为将来的工程应用、试验对比以及数值模拟提供重要的试验参考.