管嘴出流和有壓管流是實(shí)際工程中廣泛存在的流動(dòng),其流動(dòng)特性的研究一直以來(lái)備受人們關(guān)注,前人已做了大量的實(shí)驗(yàn)研究、理論分析和數(shù)值模擬工作。但以往的研究中,對(duì)管嘴出流的研究較少,主要是對(duì)有壓管流的流場(chǎng)特性和總流特性的研究。其中,流場(chǎng)特性的研究主要采用實(shí)驗(yàn)測(cè)量和數(shù)值模擬的方式,對(duì)總流特性的研究則主要采用通過(guò)實(shí)驗(yàn)測(cè)量確定不同邊界條件下水頭損失系數(shù)的方法,未能給出總流能量損失的明確表達(dá)式,數(shù)值模擬也主要采用各向同性的紊流模型來(lái)封閉雷諾時(shí)均方程。本文通過(guò)理論分析和對(duì)管嘴出流和有壓管流進(jìn)行數(shù)值模擬,研究了這兩種流動(dòng)中水流的運(yùn)動(dòng)特性,主要成果如下:（1）從粘性不可壓縮液體運(yùn)動(dòng)的控制方程出發(fā),推導(dǎo)出了管嘴出流和有壓管流總流能量損失和過(guò)流能力的計(jì)算表達(dá)式,能夠直接考慮紊動(dòng)的影響,也不再存在理論上不能確定而需要通過(guò)實(shí)驗(yàn)測(cè)量來(lái)確定的系數(shù),實(shí)現(xiàn)了流場(chǎng)特性和總流特性的統(tǒng)一描述。（2）采用雷諾應(yīng)力模式封閉雷諾時(shí)均方程,對(duì)矩形管流進(jìn)行了驗(yàn)證計(jì)算,縱向時(shí)均流速的計(jì)算值與實(shí)驗(yàn)值吻合較好。采用經(jīng)過(guò)驗(yàn)證的數(shù)學(xué)模型和數(shù)值計(jì)算方法,進(jìn)一步對(duì)管嘴出流進(jìn)行了三維數(shù)值模擬,從縱向時(shí)均流速、時(shí)均壓強(qiáng)和紊動(dòng)能方面加深了對(duì)其流場(chǎng)特性的認(rèn)識(shí),并... 

【文章頁(yè)數(shù)】：70 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【文章目錄】：
中文摘要
Abstract
1. 概述
    1.1 研究意義
    1.2 研究現(xiàn)狀
        1.2.1 流場(chǎng)特性
        1.2.2 總流特性
    1.3 存在的問(wèn)題及本文工作
        1.3.1 存在的問(wèn)題
        1.3.2 本文主要工作
2. 恒定管嘴出流與有壓管流的總流描述方法
    2.1 目前的總流描述方法
    2.2 新的總流描述方法
    2.3 本章小結(jié)
3. 數(shù)學(xué)模型及數(shù)值計(jì)算方法
    3.1 基本方程
    3.2 邊界條件
    3.3 數(shù)值計(jì)算方法
        3.3.1 網(wǎng)格生成
        3.3.2 控制方程離散
        3.3.3 離散方程求解
    3.4 驗(yàn)證計(jì)算
        3.4.1 驗(yàn)證計(jì)算一
        3.4.2 驗(yàn)證計(jì)算二
    3.5 本章小結(jié)
4. 管嘴出流的三維數(shù)值模擬與總流描述
    4.1 關(guān)鍵問(wèn)題處理
    4.2 流場(chǎng)特性
        4.2.1 縱向時(shí)均流速
        4.2.2 時(shí)均壓強(qiáng)
        4.2.3 紊動(dòng)能
    4.3 總流特性
    4.4 本章小結(jié)
5. 有壓管流的二維數(shù)值模擬與總流描述
    5.1 關(guān)鍵問(wèn)題處理
        5.1.1 管道尺寸
        5.1.2 底部壁面條件
        5.1.3 進(jìn)口作用水頭
        5.1.4 網(wǎng)格布置
    5.2 流場(chǎng)特性
        5.2.1 進(jìn)口段局部流態(tài)
        5.2.2 縱向時(shí)均流速
        5.2.3 時(shí)均壓強(qiáng)
        5.2.4 紊動(dòng)能
    5.3 總流特性
        5.3.1 總流能量損失
        5.3.2 過(guò)流能力
    5.4 本章小結(jié)
6. 結(jié)論與展望
    6.1 結(jié)論
    6.2 展望
參考文獻(xiàn)
附錄
致謝


【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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