同轴三维紊动纯射流是流体的典型流态之一,是环境水力学领域研究的重点课题之一。本文结合试验资料与k-ε紊流模型,利用混合有限分析法,对同轴三维纯射流进行数值研究。 首先,给出了同轴紊动射流的数学模型(标准k～ε湍流模型)和计算方法(交错网格下的混合有限分析法)。 其次,以矩形断面河道中的同轴射流为研究对象进行研究,得到如下结论:(1) 对模型进行验证,包括资料图的对比、数值解与解析解的对比,同时得出流速比较小时的工况情形。(2) 得到同轴射流的浓度场分布特性和纯射流的流线特性。(3) 对静止环境中的同轴射流进行了初步的研究,浓度数值解与解析解的对比进一步表明了数值模型和计算方法的有效性,进而得到了中心线上的最大流速的衰减以及中心线稀释度与下游距离的关系。 最后,针对水环境容量的计算问题,总结和分析了不同状况下水环境容量的计算方法,即确定性信息状况下的反推求法和分段求和法及不确定性信息状况下的盲数理论计算方法,并对它们进行分析比较,相应地给出了算例。