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第1章 绪论 1

1.1 多相流体定义及其分类 1

1.2 多相流的研究方法和理论模型 2

1.3 多相流体力学的发展与应用 3

1.4 本书概貌 4

第2章 流体运动的基本概念 5

2.1 变形率张量 5

2.2 应力张量 9

2.3 广义牛顿定律 11

2.4 流动分类 14

第3章 流体运动的基本方程 17

3.1 系统与控制体 17

3.2 体积分的随体导数 18

3.3 连续方程 19

3.4 动量方程 21

3.5 能量方程 26

3.6 状态方程 29

3.7 正交曲线坐标系中流体力学的基本方程 30

第4章 层流到紊流的过渡理论 37

4.1 紊流概述 37

4.2 层流的稳定性分析 41

4.3 层流向紊流的过渡及影响因素 47

第5章 紊流模型理论 50

5.1 概述 50

5.2 紊流平均值、常用的时均运算关系式和紊流度 51

5.3 紊流平均运动的基本方程 54

5.4 雷诺应力方程 59

5.5 时均流方程的封闭问题 60

5.6 紊流模型的基本概念和分类 61

5.7 模拟的原则 64

5.8 零方程模型 64

5.9 一方程模型 66

5.10 二方程模型 68

5.11 应力-通量方程模型与应力-通量代数模型 72

5.12 边界条件 76

第6章 紊流高级数值模拟 79

6.1 引言 79

6.2 大涡模拟 81

6.3 直接模拟 87

6.4 小结 92

第7章 多相流体运动的基本方程 93

7.1 VOF模型 93

7.2 Mixture模型 95

7.3 欧拉模型 97

7.4 转盘及推流转轮数学模型 99

第8章 紊流数值模拟关键性技术问题 101

8.1 数值离散方法 101

8.2 自由表面的确定 103

8.3 复杂边界处理技术 105

8.4 适体坐标系的基本概念 106

8.5 生成网格的微分方程法 109

8.6 网格分布的控制 111

8.7 正交曲线网格的生成 112

8.8 控制方程的转化 114

8.9 边界条件的转换 115

第9章 沉淀池内流体力学特性及结构优化模拟研究 117

9.1 沉淀池概述 117

9.2 平流式沉淀池数值模拟 120

9.3 实际平流式沉淀池的模拟 123

9.4 辐流式沉淀池二维数值模拟 127

9.5 沉淀池固液两相流数值模拟 130

9.6 沉淀池的影响因素分析及优化 137

9.7 沉淀池三维数值模拟 148

9.8 小结 152

第10章 曝气池水力特性数值模拟及优化研究 154

10.1 曝气池工作原理及分类 154

10.2 曝气池研究现状分析 154

10.3 本章研究内容 157

10.4 曝气池实验简化及数学模型的选取与验证 158

10.5 模拟方法总结 165

10.6 曝气管布置方式对流场的影响研究 166

10.7 曝气池运行工况及孔径优化研究 174

10.8 小结 186

第11章 氧化沟内固-液两相流力学特性数值模拟研究 187

11.1 氧化沟工艺简介 187

11.2 氧化沟的分类 187

11.3 氧化沟研究背景及意义 189

11.4 国内外氧化沟研究现状评述 189

11.5 主要研究内容 193

11.6 多相流模型验证 193

11.7 氧化沟水下推流转轮优化分析 200

11.8 氧化沟直道段回流区长度分析 211

11.9 回流区长度与转轮转速间的关系 213

11.10 氧化沟中固-液两相流数值模拟 216

11.11 小结 224

参考文献 226