水利水電工程水流精細(xì)模擬理論與應(yīng)用

序
前言
緒論
第一節(jié)　研究問題的必要性
第二節(jié)　與當(dāng)前國(guó)內(nèi)外同類研究、同類技術(shù)的綜合比較
第三節(jié)　研究成果的主要內(nèi)容
第四節(jié)　研究成果的特色
第五節(jié)　研究成果的創(chuàng)新點(diǎn)
參考文獻(xiàn)
第一篇　水工水力學(xué)精細(xì)模擬方法研究
第一章　引言
第一節(jié)　現(xiàn)代水力學(xué)
第二節(jié)　水力學(xué)數(shù)學(xué)模型的發(fā)展概況
第三節(jié)　研究方法及主要成果
參考文獻(xiàn)
第二章　紊流模型理論
第一節(jié)　紊流模型理論概述
第二節(jié)　雷諾時(shí)均方程法
第三節(jié)　紊流直接數(shù)值模擬
第四節(jié)　紊流的大渦模擬
第五節(jié)　紊流分形理論研究
第六節(jié)　小結(jié)
參考文獻(xiàn)
第三章　水工水力學(xué)紊流數(shù)值模擬關(guān)鍵性技術(shù)研究
第一節(jié)　數(shù)值離散方法
第二節(jié)　自由表面的追蹤
第三節(jié)　不規(guī)則邊界的處理
第四節(jié)　科學(xué)計(jì)算可視化與動(dòng)畫制作
參考文獻(xiàn)
第四章　直角坐標(biāo)系二、三維帶自由表面強(qiáng)紊動(dòng)水流數(shù)值模擬
第一節(jié)　二維水流運(yùn)動(dòng)的控制方程
第二節(jié)　二維數(shù)值離散格式
第三節(jié)　二維數(shù)值穩(wěn)定條件
第四節(jié)　二維計(jì)算程式及框圖
第五節(jié)　三維水流運(yùn)動(dòng)控制方程
第六節(jié)　三維數(shù)值離散格式
第七節(jié)　自由表面的處理及數(shù)值穩(wěn)定性條件
第八節(jié)　算例
參考文獻(xiàn)
第五章　曲線坐標(biāo)系垂向二維帶自由表面強(qiáng)紊動(dòng)水流數(shù)值模擬
第一節(jié)　正交曲線網(wǎng)格生成
第二節(jié)　正交曲線坐標(biāo)系下水流控制方程
第三節(jié)　數(shù)值離散格式
第四節(jié)　自由表面的處理
第五節(jié)　計(jì)算步驟
第六節(jié)　算例
參考文獻(xiàn)
第六章　曲線坐標(biāo)系三維帶自由表面紊流的數(shù)值模擬
第一節(jié)　引言
第二節(jié)　控制方程
第三節(jié)　通用微分方程的離散
第四節(jié)　離散方程的求解
第五節(jié)　計(jì)算中若干問題的處理
第六節(jié)　算例
參考文獻(xiàn)
第七章　用通度系數(shù)法處理非規(guī)則邊界及其在紊流模型中應(yīng)用
第一節(jié)　引言
第二節(jié)　考慮通度系數(shù)后水流的控制方程
第三節(jié)　考慮通度系數(shù)后控制方程離散格式
第四節(jié)　算例
參考文獻(xiàn)
第八章　結(jié)論
第二篇　泄洪及消能工的精細(xì)模擬
第九章　引言
第一節(jié)　泄洪與消能技術(shù)發(fā)展概述
第二節(jié)　數(shù)值模擬在高速水流中的應(yīng)用
參考文獻(xiàn)
第十章　豎井旋流式泄洪洞數(shù)值模擬
第一節(jié)　概述
第二節(jié)　數(shù)值模擬
第三節(jié)　不同泄量下豎井邊壁壓強(qiáng)與空化數(shù)變化規(guī)律的研究
第四節(jié)　小結(jié)
第五節(jié)　討論
參考文獻(xiàn)
第十一章　龍?zhí)ь^式泄洪洞數(shù)值模擬
第一節(jié)　概述
第二節(jié)　工程簡(jiǎn)介
第三節(jié)　模型設(shè)計(jì)
第四節(jié)　結(jié)果分析
第五節(jié)　竣工體型數(shù)值模擬
第六節(jié)　討論
參考文獻(xiàn)
第十二章　軸對(duì)稱洞塞消能的數(shù)值模擬
第一節(jié)　洞塞消能工的簡(jiǎn)介
第二節(jié)　應(yīng)用程序FAsT一2D的簡(jiǎn)介
第三節(jié)　單級(jí)軸對(duì)稱洞塞的數(shù)值計(jì)算結(jié)果
參考文獻(xiàn)
第十三章　多級(jí)洞塞消能工的布置優(yōu)化
第一節(jié)　不同面積比下二級(jí)洞塞消能的數(shù)值計(jì)算結(jié)果
第二節(jié)　布置優(yōu)化
參考文獻(xiàn)
第十四章　三維非軸對(duì)稱洞塞的消能計(jì)算
第一節(jié)　程序介紹
第二節(jié)　三維單級(jí)洞塞消能的計(jì)算與分析
第三節(jié)　多級(jí)非軸對(duì)稱洞塞消能的計(jì)算與分析
參考文獻(xiàn)
第十五章　結(jié)論與展望
第一節(jié)　總結(jié)
第二節(jié)　進(jìn)一步的工作
第三篇　水墊塘及河道中水流的精細(xì)模擬
第十六章　引言
參考文獻(xiàn)
第十七章　挑流沖坑數(shù)值模擬研究
第一節(jié)　研究的現(xiàn)狀
第二節(jié)　三維紊流控制方程
第三節(jié)　控制方程的離散及數(shù)值方法
第四節(jié)　計(jì)算域的確定及網(wǎng)格剖分
第五節(jié)　邊界條件及初始條件
第六節(jié)　數(shù)值模擬結(jié)果的實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證
第七節(jié)　結(jié)果分析
第八節(jié)　結(jié)語
參考文獻(xiàn)
第十八章　水墊塘紊流精細(xì)模擬
第一節(jié)　水墊塘復(fù)雜流場(chǎng)紊流數(shù)學(xué)模型開發(fā)研究
第二節(jié)　反拱型水墊塘三維紊流數(shù)值模擬與分析
第三節(jié)　水墊塘水氣兩相流的數(shù)值模擬
第四節(jié)　向家壩水電站消力池三維流場(chǎng)數(shù)值模擬
第五節(jié)　小灣水電站水墊塘二維流場(chǎng)數(shù)值模擬
參考文獻(xiàn)
第十九章　復(fù)雜河道水流精細(xì)模擬
第一節(jié)　復(fù)式順直河道漫灘水流計(jì)算方法
第二節(jié)　復(fù)式游蕩型河道漫灘水流上層流動(dòng)的基本方程
第三節(jié)　金馬河復(fù)式河道漫灘水流計(jì)算
參考文獻(xiàn)
第二十章　渠首樞紐河段水流流場(chǎng)計(jì)算
第一節(jié)　研究目的
第二節(jié)　計(jì)算域的確定
第三節(jié)　數(shù)值計(jì)算方法
第四節(jié)　計(jì)算結(jié)果分析
參考文獻(xiàn)
第二十一章　溢流堰過流的數(shù)值模擬
第一節(jié)　溢流堰過流的數(shù)值模擬
第二節(jié)　控制方程的離散及數(shù)值方法
第三節(jié)　算例
參考文獻(xiàn)
第二十二章　淹沒丁壩的大渦模擬
第一節(jié)　三維水流運(yùn)動(dòng)控制方程
第二節(jié)　大渦模擬（LES）
第三節(jié)　預(yù)測(cè)校正算法
第四節(jié)　算例
參考文獻(xiàn)
第二十三章　尾水河道清淤數(shù)值模擬研究
第一節(jié)　數(shù)值計(jì)算的目的
第二節(jié)　泥沙數(shù)學(xué)模型的基本方程
第三節(jié)　計(jì)算域的確定及邊界條件
第四節(jié)　計(jì)算情況
第五節(jié)　結(jié)果分析
第六節(jié)　結(jié)語
參考文獻(xiàn)
第二十四章　總結(jié)和展望
第四篇　高紊動(dòng)氣液兩相流的數(shù)值模擬
第二十五章　引言
第一節(jié)　問題的提出
第二節(jié)　雙流體理論及研究途徑
第三節(jié)　數(shù)值模擬方法
參考文獻(xiàn)
第二十六章　氣液兩相流的基本控制方程
第一節(jié)　基本假定
第二節(jié)　雙流體理論模型及其基本控制方程
第三節(jié)　氣液兩相之間的相互作用力
參考文獻(xiàn)
第二十七章　氣液兩相紊流的紊動(dòng)特點(diǎn)及其控制方程
第一節(jié)　紊流中顆粒——流體的互相作用極其度量準(zhǔn)則
第二節(jié)　氣液兩相紊流的控制方程
參考文獻(xiàn)
第二十八章　高紊動(dòng)氣液兩相流的數(shù)值模擬
第一節(jié)　基本解法
第二節(jié)　不同流型的處理
第三節(jié)　初邊值條件、穩(wěn)定性條件和計(jì)算步驟
第四節(jié)　數(shù)值試驗(yàn)
第五節(jié)　摻氣減蝕的數(shù)值計(jì)算
參考文獻(xiàn)
第二十九章　單體型挑坎后的摻氣水流數(shù)值模擬
第一節(jié)　模型設(shè)計(jì)
第二節(jié)　二維計(jì)算
第三節(jié)　三維計(jì)算
第四節(jié)　討論
參考文獻(xiàn)
第三十章　結(jié)論
第五篇　污水排放工程中近區(qū)污染及水流的精細(xì)模擬
第三十一章　引言
參考文獻(xiàn)
第三十二章　污水排放的數(shù)值模擬分析方法和紊流模型
第一節(jié)　研究方法概述
第二節(jié)　紊流的計(jì)算模型
第三節(jié)　數(shù)值計(jì)算方法
參考文獻(xiàn)
第三十三章　射流和卷流的數(shù)值模擬
第一節(jié)　橫流中單孔射流
第二節(jié)　橫流中多孔射流
第三節(jié)　同流中的單孔表面射流
參考文獻(xiàn)
第三十四章　流動(dòng)環(huán)境中正浮力排放的數(shù)值模擬
第一節(jié)　模型和定解條件
第二節(jié)　同流中單孔淹沒浮力射流的近區(qū)特性
參考文獻(xiàn)
第三十五章　負(fù)浮力排放的數(shù)值模擬
第一節(jié)　靜止環(huán)境中負(fù)浮力排放
第二節(jié)　流動(dòng)環(huán)境中負(fù)浮力排放
參考文獻(xiàn)
第三十六章　結(jié)論
第六篇　水電站混流式水輪機(jī)水流的精細(xì)模擬
第三十七章　引言
第一節(jié)　概述
第二節(jié)　水輪機(jī)數(shù)值模擬分析方法和紊流模型
第三節(jié)　水輪機(jī)流動(dòng)數(shù)值模擬的進(jìn)展
第四節(jié)　水輪機(jī)三維紊流模型和計(jì)算研究的發(fā)展
參考文獻(xiàn)
第三十八章　混流式水輪機(jī)的三維定常紊流計(jì)算和性能預(yù)估
第一節(jié)　緒論
第二節(jié)　水輪機(jī)內(nèi)部流動(dòng)的計(jì)算及分析方法
第三節(jié)　混流式模型水輪機(jī)三維定常紊流計(jì)算結(jié)果及分析
第四節(jié)　混流式模型水輪機(jī)的數(shù)值計(jì)算與模型試驗(yàn)對(duì)比
第五節(jié)　混流式原型水輪機(jī)三維定常紊流計(jì)算
第六節(jié)　不同葉型水輪機(jī)的CFD計(jì)算結(jié)果比較
第七節(jié)　結(jié)論
參考文獻(xiàn)
第三十九章　大型混流式水輪機(jī)的非定常紊流數(shù)值模擬和壓力脈動(dòng)預(yù)測(cè)
第一節(jié)　緒論
第二節(jié)　混流式水輪機(jī)內(nèi)的渦旋
第三節(jié)　非定常流動(dòng)基本方程和數(shù)值計(jì)算方法
第四節(jié)　混流式模型水輪機(jī)三維非定常紊流計(jì)算
第五節(jié)　原型水輪機(jī)的非定常紊流計(jì)算結(jié)果及分析
第六節(jié)　減小尾水管脈動(dòng)的措施研究
第七節(jié)　結(jié)論
參考文獻(xiàn)
第四十章　混流式水輪機(jī)空化流動(dòng)計(jì)算
第一節(jié)　引論——水輪機(jī)中空化現(xiàn)象
第二節(jié)　三維混合流體完整空化紊流模型
第三節(jié)　數(shù)值求解方法
第四節(jié)　混流式水輪機(jī)三維空化紊流數(shù)值模擬
第五節(jié)　結(jié)論
參考文獻(xiàn)
第四十一章　大型混流式水輪機(jī)水力設(shè)計(jì)——流體力學(xué)反問題基礎(chǔ)
第一節(jié)　緒論
第二節(jié)　大型混流式水輪機(jī)的參數(shù)選擇
第三節(jié)　水輪機(jī)水力設(shè)計(jì)
第四節(jié)　轉(zhuǎn)輪葉片設(shè)計(jì)——X形葉片與傳統(tǒng)葉片
第五節(jié)　三峽右岸水輪機(jī)水力設(shè)計(jì)
第六節(jié)　結(jié)論
參考文獻(xiàn)
第四十二章　結(jié)論
第七篇　工程水力學(xué)的反問題研究
第四十三章　引言
第一節(jié)　反問題概述
第二節(jié)　反問題研究的發(fā)展簡(jiǎn)史
第三節(jié)　工程水力學(xué)反問題的分類
參考文獻(xiàn)
第四十四章　工程水力學(xué)反問題的求解方法
第一節(jié)　解析法
第二節(jié)　脈沖譜法
第三節(jié)　離散一優(yōu)化法
第四節(jié)　攝動(dòng)法
第五節(jié)　控制論解法
參考文獻(xiàn)
第四十五章　工程水力學(xué)反問題求解實(shí)例
第一節(jié)　用脈沖譜法確定承壓含水層非均質(zhì)導(dǎo)水系數(shù)
第二節(jié)　地下水污染問題分布參數(shù)系統(tǒng)控制論求解方法
第三節(jié)　脈沖譜一優(yōu)化法求解源項(xiàng)控制反問題
第四節(jié)　離散一優(yōu)化法求解Poisson方程參數(shù)控制反問題
參考文獻(xiàn)
第四十六章　結(jié)論
附錄　積分方程所描述的分布參數(shù)系統(tǒng)的最大值原理