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第一章 绪论 1

第一节 冲击射流的实际应用 1

第二节 冲击射流分区 3

第二章 紊动自由射流 7

第一节 紊动射流基本方程 7

一、粘性流体运动的基本方程 7

二、紊流基本方程 8

三、定常紊流边界层方程 9

第二节 紊流的半经验理论 10

一、普朗特混合长度理论 11

二、普朗特自由紊流新假说 13

三、泰勒涡量传递理论 14

第三节 紊动自由射流的一般特性 16

一、断面流速分布的相似性 17

二、射流边界线性扩展 18

三、动量通量守恒 19

第四节 平面射流 19

一、Tollmien解 20

二、G？rtler解 23

三、平面射流的主体段 26

四、平面射流初始段 29

第五节 轴对称射流 30

一、Tollmien解 30

二、Schlichting解 31

三、轴对称射流主体段 34

四、轴对称射流初始段 37

第六节 自由射流的紊动特性 37

第七节 三维紊动射流 41

一、CD区轴线速度衰减 43

二、半宽边界 43

三、速度剖面的相似性 44

四、接近轴对称 45

参考文献 46

第三章 冲击射流基本流动特性 49

第一节 引言 49

第二节 平面紊动冲击射流 50

一、自由射流区——冲击区 50

二、冲击区——壁面射流区 53

三、若干理论分析 54

第三节 圆形紊动冲击射流 58

一、速度剖面与速度比尺 58

二、压力剖面与压力比尺 60

三、壁面切应力 60

四、理论分析 61

第四节 冲击射流紊动结构 62

一、紊动强度 63

二、冲击区能量分量的谱分布 64

三、两点双重速度相关 66

四、耗散导数和微尺度 68

五、积分尺度 69

六、紊动能平衡 71

参考文献 75

第四章 底板冲击压力 76

第一节 动水压力分布 76

一、时均压力分布 76

二、压力脉动强度分布 79

一、最大时均压力变化规律 81

第二节 最大动水压力变化规律 81

二、最大压力脉动强度变化规律 83

第三节 掺气对动水压力影响的理论分析 84

一、掺气对时均压力的影响 84

二、掺气对压力脉动的影响 85

第四节 压力脉动的频谱相关特性 86

一、压力脉动的频谱特性 86

二、压力脉动的积分尺度 88

一、点、面脉动壁压相关分析 91

第五节 点、面压力脉动转换关系 91

二、点脉动壁压互相关系数 93

三、面脉动壁压计算 95

参考文献 96

第五章 冲击射流物质（热）扩散 98

第一节 紊动扩散方程 98

一、分子扩散 98

二、紊动扩散 100

第二节 紊动Schmidt数和紊动Prandtl数 101

一、自由射流若干扩散特性 104

第三节 冲击射流扩散 104

二、冲击射流横断面浓度分布 105

三、冲击射流轴线浓度衰减规律 109

参考文献 110

第六章 壁面射流 112

第一节 概述 112

第二节 Glauert壁面射流理论 114

一、相似性解 115

二、速度分布 116

三、普朗特假说应用 119

四、壁面效应 121

五、解的匹配 124

六、积分结果 126

七、相似指数值 129

第三节 径向壁面射流 130

一、理论考虑 130

二、实验结果 134

一、三维壁面射流的平均流特性 139

第四节 三维壁面射流 139

二、三维壁面射流的紊动特性 145

参考文献 147

第七章 多股冲击射流 149

第一节 双股射流的基本特性 149

一、会聚区 150

二、联合区 165

第二节 双股冲击射流的平均流和紊动特性 175

一、射流冲击流动 176

二、上喷流相似性 178

三、上喷流的增长和衰减特性 180

第三节 多股冲击射流入射方式对底板动压的影响 182

一、射流间距对塘底动水压力的影响 183

二、射流冲击角对动水压力的影响 183

三、三股射流排列方式对动水压力的影响 184

参考文献 185

第八章 冲击射流掺气 187

第一节 冲击射流掺气过程 187

一、射流直径对掺气最小速度的影响 187

三、掺气最小速度相关分析 189

二、液体粘性对掺气最小速度的影响 189

四、射流速度对气泡大小及气泡形成频率的影响 190

五、紊动强度对掺气最小速度的影响 191

六、冲击射流掺气机理 192

七、冲击点掺气特性 196

第二节 冲击射流掺气量 201

一、掺气量的一般描述 201

二、冲击射流破碎长度 204

三、水垫深度对掺气量的影响 207

四、射流速度对掺气量的影响 208

第三节 气泡离散输运特性 213

一、气泡大小 213

二、气泡最大穿透深度 214

三、物质输运 215

第四节 冲击射流掺气对河床冲刷的影响 217

参考文献 219

第九章 冲击射流数值模拟 223

第一节 紊流模型 223

一、准确的雷诺应力方程、k方程和ε方程 223

二、单方程模型 225

三、标准κ-ε模型 226

四、代数应力模型 227

第二节 流函数—涡量法 230

一、Wolfshtein方法 231

二、Agarwal—Bower方法 237

第三节 原始变量法 247

一、数值方法 248

二、流场模拟结果 259

参考文献 282

一、聚集交合 286

第十章 冲击射流相干结构 286

第一节 反馈现象和噪声产生 286

二、通过周期的概率密度分布 288

三、噪声产生 288

第二节 相干结构的数学描述 294

一、连续性方程、运动方程 295

二、能量方程 296

三、压力脉动方程 300

四、涡量方程 302

参考文献 304