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第1章 绪论 1

分层流及其研究意义 1

分层流前人研究成果的回顾 2

稳定性分析 2

界面摩阻 6

界面掺混 8

垂向紊动扩散 10

分层流的数值模拟 13

本书的主要研究工作 24

参考文献 25

第2章 直道明渠温差剪切分层流运动特性试验研究 32

引言 32

试验设备及试验量测 32

试验设备 32

测量断面及测点位置分布 34

量测仪器 34

试验过程 38

试验参数与工况选择 39

试验结果分析 41

流速、温度与密度的沿程变化规律 41

紊动强度和雷诺应力强度的沿程变化规律 43

掺混强度分析 45

交界面垂向热扩散系数分析 47

界面摩阻分析 50

稳定性分析 52

参考文献 53

第3章 弯段明渠温差剪切分层流运动特性试验研究 55

引言 55

试验弯段水槽及试验工况 55

试验弯段水槽 55

试验参数与工况选择 56

试验结果分析 58

流速、温度与密度的沿程变化规律 58

紊动强度和雷诺应力的沿程变化规律 60

弯段横断面二次环流 62

横断面温度等值线分布 66

掺混强度分析 67

稳定性分析 69

参考文献 73

第4章 直道明渠温差剪切分层流数学模型 74

引言 74

描述分层流运动的基本方程 74

浮力修正κ-ε各向异性立面二维模型模拟直道分层流 75

湍流模型 75

方程离散及数值求解 76

边界条件 79

试验水流计算 81

二阶矩Reynolds应力三维模型（RSM）模拟直道分层流 83

湍流模型 83

方程离散及数值求解 84

边界条件 86

试验水流计算 88

分层流其他实例数值模拟 97

分层流交界面紊动特性研究 100

参考文献 104

第5章 弯段明渠温差剪切分层流三维数学模型研究 106

引言 106

控制方程 107

方程离散及边界条件 108

通用方程离散 108

压力校正方程 110

边界条件 111

试验水流计算 111

计算网格剖分 112

计算结果分析 113

参考文献 122

第6章 不规则边界河道分层流数值模拟 124

引言 124

数学模型 124

曲线坐标系统的建立 124

水流运动及物质输运控制方程 125

数值计算方法 130

边界条件 132

入口边界Г1 132

出口边界Г2 132

固壁边界Γ 132

水面边界Γ4 133

实例计算 133

参考文献 136

附录Ⅰ正交曲线坐标与笛卡儿坐标下变量间的转换关系 138

附录Ⅱ 任意正交曲线坐标下的三维代数应力通量模型的导出 140