河口水流、波浪、潮流、泥沙、河床变形二维数学模型

根据河口“波浪掀沙，潮流输沙”的泥沙运动机制，引入“波浪幅射应力”反应波浪对水体和泥沙的驱动力．考虑波浪对底部泥沙作用力、波浪对水流挟沙能力的影响及风场对水流和泥沙运动的影响．同时考虑泥沙粒径大小、水体含盐度、含沙量及水流紊动程度等因素对絮凝沉速的影响．用ＡＤＩ算法求解沿水深平均方程，破开算子法解悬移质不平衡输沙方程及河床变形方程，引入通度概念处理岸滩不规则边界，建立河口水流、波浪、潮流、泥沙、河床变形二维数学模型．通过实测资料及卫星摇感图像对所建数学模型进行检验，表明它可以较好地预测河口泥沙的运动     

流场计算中自由表面的处理

本文针对水流计算中不规则边界和自由表面问题，从流日两相流理论出发，推导得出具有不规则边界时的紊流控制方程，引入通度概念处理不规则计算边界；采用ＭＡＣ方法的思路，直接从物质输运方程出发，推得流体体积输运方程，用ＶＯＦ法追踪随时间起伏的自由表面。利用所建立的数学模型计算了实用重力坝及其下游库式消力池中水流流场，并对一个收缩式消力池中三维水跃进行数值模拟。计算结果较好地与实验结果符合。     

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。     

合金化热镀锌钢板的应用

一、前言合金化热镀锌钢板(以下简称合金化板)是一种新型的镀层材料。这种镀层是当热镀锌带钢从锌锅拉出后,锌层凝固之前,通过合金化炉(Selas炉),经过加热扩散处理而形成的。经过合金化处理的热镀锌板,外部纯锌层已全部转化为含铁量7一13 %的铁锌合金层,其表面已失去了固有的锌     

大涡模拟水环境中污染物团的运动规律

本文采用大涡模拟方法封闭引入浮力特性并经空间平均后的Navier-Stokes紊流方程，对水环境中污染物的运动规律进行研究。在用有限差分法对控制方程进行求解时，用破开算子法将控制方程分为对流、扩散和源项三部分，其中对流项用QUICKET程式求解，扩散项用中心差分求解，源项用Gauss-Seidel迭代法求解。数值计算结合物理模型结果表明，污染物团在水环境中运动除有时均定量关系之外，还有三大定性规律：第一，污染物团在时间和空间上具有不规则性；第二，污染物团后部是空的；第三，在同一条件下进行多次试验（数学和物理），污染物团的运动是不一样的。计算表明大涡模拟要优于通常的 κ-ε 紊流模型，它不但能够象 κ-ε 紊流模型那样计算出污染物在水环境中的时均运动规律，而且能够计算出其在空间上的不对称发展过程，能够准确地再现其在物理模型中的不对称运动特性。计算结果无论从定性还是从定量关系上都与试验结果吻合一致。     

水中抛沙床面三维淤积形态研究

本文用具有浮力特性K-ε紊流模型研究水中抛沙床面三维淤积形态。该模型由一个连续方程、三个动量方程、两个紊流模型封闭方程、一个泥沙浓度方程和一个泥沙淤积方程组成。在用有限差分法对控制方程进行求解时，用破开算子法将控制方程分为对流、扩散和源项三部分，其中对流项用QUIKEST格式求解，扩散项用中心差分求解，源项用Gauss-Seidel迭代法求解。对8组水沙条件计算表明，不同的水沙条件可在床面形成两种不同类型的淤积形态：椭圆形和分叉型。并进而用浮射流分叉理论，对分叉型淤积形态从水沙运动机理和内部结构上进行了探讨。计算结果与实验室实测结果吻合良好。     

溢流坝坝面水流数值模拟及其验证

采用修正的Ｋ－ε模型封闭Ｒｅｙｎｏｌｄｓ方程作为紊流控制方程，引入通度概念处理不规则边界，引用ＶＯＦ法追踪自由表面，对溢流坝坝面水流进行数值模拟。模型试验验证结果表明，采用本文建立的数学模型对溢流坝水流进行数值模拟是可行的。     

三维水流数值模拟

本文针对三维水流特性，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，分别计算了溢流坝水流及消力池中水跃．计算结果较好地与实验结果符合．     

三维水流河床变形数学模型

本文针对三维水流所具有的紊动各向异性，不规则边界及自由表面和动床问题。采用修正的Ｋ－ε模型封闭Ｒｅｙｎｏｌｄｓ方程作为紊流控制方程；引入通度概念处理不规则边界；引用ＶＯＦ法追踪自由表面；根据冲刷过程的物理特性推得冲刷坑的发展规律并用前人公式及试验资料验证。最后，作为例子就南水北调中线方案名河渡槽河段的流场和河床变形进行数值模拟，给出了一些工程上有用的结果。