水力机械空化和固液两相流体动力学

前言

第1篇水力机械两相流动力学

1绪论

1.1水力机械中两相湍流

1.2单相流体湍流数值模拟的研究状况和发展

1.3两相湍流数值模拟的研究状况和发展

1.4计算流体力学(CFD)在水力机械中的应用

1.5空化基本概念

1.6空化、空蚀现象的认识

1.7空化的形成机理

参考文献

2水力机械两相流动力学基础

2.1多相流数值模拟方法

2.2颗粒动力学

2.3空泡动力学基础

2.4水力机械中沙粒磨损

参考文献

3多相湍流的雷诺平均速度场理论

3.1多相流动的体积平均法

3.2多相流动的基本方程

3.3水力机械中液-固两相流湍流方程的封闭

3.4固液两相流中拉格朗日-欧拉法

3.5多相流中两流体模型用于计算水力机械中固液两相流动

参考文献

4基于波尔兹曼方程的水力机械两相流的动理学

4.1用动理学方法推导单相流控制方程

4.2两相湍流的高低浓度界定

4.3两相的微观和宏观变量

4.4两相的宏观量(统计平均量)输运方程

4.5两相的宏观量(统计平均量)连续方程

4.6两相的宏观量(统计平均量)动量方程

参考文献

5两相流动VOF模型的数值模拟

5.1VOF模型概述

5.2进水口前流态的定常模拟

5.3进水口前流态的非定常模拟

参考文献

第2篇水力机械固液两要湍流数值模拟

6固液两相湍流的大涡模拟基础

6.1序言

6.2大涡模拟的基本概念

6.3固液两相流的大涡模拟

7水力机械内部固液两相湍流的计算

7.1离心泵转轮内部固液两相流动的数值模拟

7.2水轮机转轮内部固液两相流动大涡模拟

8高浓度固液两相湍流的大涡模拟

8.1高浓度固液两相湍流的大涡模拟基础

8.2长方形直管内的高浓度固液两相湍流

8.3本章小结

9水力机械高浓度固液两相湍流数值计算

9.1水力机械叶轮内固液两相湍流的大涡模拟方程

9.2计算结果和试验结果的比较和分析

9.3小结

参考文献

第3篇水力机械空化流动数值模拟

10水力机械中空化流动

10.1水力机械空化类型

10.2空化数、初生空化数和消失空化数

10.3影响水力机械空化的影响因素

10.4水力机械空化的危害

10.5水力机械中空化流动试验研究

11空化流动的基本模型和方程

11.1用动理学方法推导单相流控制方程

11.2用动理学方法推导两相空化流的控制方程

11.3两相空化流的Reynolds时均方程组

11.4两相空化流的Reynolds应力输运方程

11.5两相空化流的RNGk-■-kg湍流模型

11.6三维混合流体完整空化湍流模型

12双流体模型对两相空化流进行模拟

12.1两相空化流中的压强校正算法

12.2边界条件

12.3二维文透里(Vcnturi)管内空化流动数值模拟

12.4水泵吸水池内三维空化湍流数值模拟

12.5数值模拟结果与试验结果的对比分析

13混合流体完整空化模型的三维空化湍流数值模拟

13.1计算对象与工况

13.2数值计算结果与分析

参考文献

　　本书是“水力机械流体力学系列丛书”之一，该书分3篇共13章节对水力机械两相流动力学基础、多相湍流的雷诺平均速度场理论、基于波尔兹曼方程的水力机械两相流的动理学、两相流动VOF模型的数值模拟、固液两相湍流的大涡模拟基础、高浓度固液两相湍流的大涡模拟等作了详细的介绍。该书可供各大院校作为教材使用，也可供从事相关工作的人员作为参考书使用。　　本书为“水力机械流体力学系列丛书”之一，全面系统地论述了应用于水力机械的空化流体动力学和固液两相流体动力学的研究进展；空化流和固液两相流的基本方程推导，其中包括采用基于Boltzmann方程的微观动理学方法推导空化流动基本方程和固液两相流基本方程；空化流和固液两相流的湍流模型；空化流和固液两相流的湍流的数值算法和模拟；空化湍流的SIMPLEC算法和固液两相湍流的大涡模拟；水轮机和水泵的空化流动和固液两相流动的计算，以及两相流动VOF模型的数值模拟。　　本书可作为水力机械、流体机械、叶轮动力机械、水利工程、建筑机械、化工工程、矿山工程、石油和天然气工程等专业本科生和研究生的教学及科研参考书，也可作为上述专业的工程技术人员的参考书。