动床k—ε紊流模型研究

紊流ｋ－ε模型是近２０年发展起来的，并较适于模拟紊流运动的数学模型之一，它的特点是，用紊动动能ｋ和紊动能量耗散率ε来表征紊流的局部状态并封闭雷诺方程式。本文在紊流ｋ－ε模型和窦国仁悬沙冲淤模式的基础上，提出二维动床紊流ｋ－ε模型。并据此计算在明渠水流中设置方墩以后的河床冲淤变化。计算结果表明，该模型所预报的水流流态和河床冲淤部位与实际情况基本一致，且特别适用于有回流分离区的局部河段的河床变形的计算     

浓度平均的k—ε紊流全场模型及其验证

用浓度平均的Ｋ－ε紊流全场模型对室内浅水水池中流动进行了模拟，所得流态、流速及温度分布与试验结果较为一致，验证表明，这种全场模型预报的输移扩散规律，用于大水域的实际工程是可行的也是成功的。     

k－ε模型在紊流波浪底部边界层中的应用

本文采用数值方法，用ｋ－ε模型对紊流波浪底部边界层进行了研究。数值求解中用有限体积法得到了边界层中速度场、紊动动能场及亲动动能耗散率场，并用实验加以验证，两者结果一致。     

各向异性k—ε模型研究

本文放弃湍流粘性假设，直接从雷诺应力输动方程推导出雷诺应力显式表式。利用这个表达工重新构造动量方程，引入各向异性ｋ方程和ε方程，建立了新的湍流数学模型－各向异性ｋ－ε模型。利用实验结果和后台阶流场计算结果验证表明：这个雷诺应力表达式大大优于湍流粘性凤，由此建立的各向异性ｋ－ε模型不仅能够准确地模拟复杂流场的速度，而且能够成功地反映流场的湍动能，雷诺应力等湍流特征量，对回流区长度的模拟也非常成功。     

深度平均的k－ε紊流全场模型及其验证

用深度平均的ｋ－ε紊流全场模型对室内浅水水池中流动进行了模拟，所得流态、流速及温度分布与试验结果较为一致．验证表明，这种全场模型所预报的输移扩散规律，用于大水域的实际工程是可行的也是成功的．     

一种新的紊流模型—k-ε-S模型

本文提出了一种新的紊流模型,即k-ε-S(turbulent kinetic energy-dissipation-Stochastic theory)模型。该模型采用窦国仁的紊流随机模型,其涡粘性系数为二阶张量,从而克服了k-ε-E(turbulent kinetic energy-dissi-pation-Eddy viscosity)模型中Boussinesq各向同性涡粘性系数假设的缺陷。可以证明,k-ε-E模型可看成是k-ε-S模型的特殊情况。提出了适用于k-ε-S模型及应用范围较广泛的壁函数关系。通过对宽明渠均匀流和方腔流的计算表明,提出的k-ε-S模型是成功的,且优于k-ε-E模型。     

κ—ε模型在紊流波浪底部边界层中的应用

本文采用数值方法，用κ－ε模型对紊流波浪底部边界层进行了研究，数值求解中用有限体积法得到了边界层中速度场，紊动功能场及紊动动能耗散率场，并用实验加以验证，两者结果一致。     

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。     

k～ε紊流数学模型应用于河道冲刷模拟初探

对三维贴体坐标k～ε紊流数学模型应用于泄洪洞出口下游河道冲刷模拟进行了初步探讨 ,计算成果可以定性分析下游河道冲刷程度 ,有助于挑坎体型和下游河道防护的合理设计     

气—液两相泡状流—ε紊流模型

本文详细讨论了一个用来模化气－液两相泡状流的－ε紊流模型推广形式。该模型将两相流中的紊流扰动分解成剪切力诱导和气泡诱导两个部分，并假设两者是可以线性叠加的。由此引出了两个时间常数模型，该模型与均匀两相紊流数据和管流数据符合很好。模型中各系数仍使用单相－ε模型的形式，只新引入了气泡虚拟容积系数这一参数。运用该模型不但可令人满意地计算紊流各量的变化趋势，而且可预报紊流扰动的衰变特性。     

动床k-ε紊流模型研究

紊流k-ε模型是近20年发展起来的、并较适于模拟紊流运动的数学模型之一,它的特点是,用紊动动能k和紊动能量耗散率ε来表征紊流的局部状态并封闭雷诺方程式。本文在紊流k-ε模型和窦国仁悬沙冲淤模式的基础上,提出二维动床紊流k-ε模型。并据此计算在明渠水流中设置方墩以后的河床冲淤变化。计算结果表明,该模型所预报的水流流态和河床冲淤部位与实际情况基本一致,且特别适用于有回流分离区的局部河段的河床变形的计算。     

气-液两相泡状流K—ε紊流模型

本文详细讨论了一个用来模化气-液两相泡状流的K—ε紊流模型推广形式。该模型将两相流中的紊流扰动分解成剪切力诱导和气泡诱导两个部分,并假设两者是可以线性叠加的。由此引出了两个时间常数模型,该模型与均匀两相紊流数据和管流数据符合很好。模型中各系数仍使用单相K—ε模型的形式,只新引入了气泡虚拟容积系数这一参数。运用该模型不但可令人满意地计算紊流各量的变化趋势,而且可预报紊流扰动的衰变特性。     

非恒定水深平均的K—ε紊流模型的有限元模式

本文在水深平均的二维流动的数学模型基础上，引入Ｋ－ε二方程模式，建立了水深平均的Ｋ－ε紊流模型，采用能适应不规则边界的有限元计算模式，对易引起不稳定的对流项引起迎流技巧，从而大大提高了计算稳定性，针对应用到河口海湾中的紊流模型具有大尺度计算网格的特点，本文分析了常用壁面规律的局限性，比较了Ｋ方程中Ｇｋ项与Ｇｋ项与Ｇｋｖ项的大小，并分析了紊流模型的优点。     

丁坝绕流的k-ε紊流模型数值解

本文采用雷诺方程组描述丁坝绕流运动,并用紊流k-ε双方程模型闭合雷诺方程组。根据控制体积法导出沿水深平均的二维偏微分方程的离散格式,然后用SIMPLER程式进行求解。通过计算,获得丁坝绕流流场内流速、水化、紊动能和紊动粘性系数的断面分布规律,其中流速和水位的计算值与实测资料较为一致。     

用水深平均k-ε紊流模型计算淹没丁坝流场

在二维水深平均水流运动方程的基础上,给出了考虑水深局部变化的二维水深平均k-ε紊流模型闭合方程组。采用控制体积离散方程,运用SIMPLER方法求解。通过数值计算,得到淹没丁坝水流流场和水面线的变化。其计算结果与水槽试验的实测资料基本吻合。