均匀横流中有限长线源型倾斜正浮力射流的数值预报

来源 :河北农业大学 | 被引量 : 2次 | 上传用户:Erinhim
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均匀横流环境中的有限长线源型倾斜正浮力射流是环境污染的一种基本流态。对它进行数值模拟,是对横流中线源型浮力射流数值模拟研究的又一补充,并且对排江排海工程扩散器的水力设计、评价扩散器的稀释度效果及污染范围具有较高的参考价值。 本文采用混合有限分析法和标准k-ε湍流模型及交错网格的思想,深入细致地研究了横流均匀环境中有限长线源型倾斜正浮力射流,并将有限长线源型倾斜正浮力射流与有限长线源型垂直浮力射流进行了比较,得出了许多非常有价值的结论,使人们对横流环境中线源型倾斜正浮力射流特性有了明确的认识和了解。 文章首先简单叙述了所研究问题的起源、现实背景及研究的意义,并概括了射流问题及其分类和线源型浮力射流的研究现状。给出了应用布辛涅斯克近似得出的变密度湍流时均流的基本方程组,并列出了k-ε双方程模型,介绍了数值计算中所采用的混合有限分析七点格式。之后对均匀横流环境中的有限长线源型倾斜浮力射流进行了大量的数值计算,根据数值模拟的结果,绘出了一些复杂的三维图,据此探讨了其流动特性及端涡的产生机理,成功模拟了端涡现象及其发展过程,对轨迹线上沿程温度及稀释度的变化规律,倾斜浮力射流的马蹄形结构,浮力射流的贴壁现象,扩散器长度、喷口弗汝德数、流速比等对浮力射流的影响等问题均给出了有价值的结论。另外,将有限长线源型倾斜正浮力射流与有限长线源型垂直浮力射流进行了比较,其结果是:在水位浅的河道中,倾斜排放方式与垂直排放方式相比,倾斜排放方式更可取。文章在最后总结了全文的研究成果,并对今后的研究进行了展望。
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