| 第一章 绪论和文献综述 | 第1-50页 |
| 1．1 引言 | 第14-15页 |
| 1．2 湍流研究和拟序结构 | 第15-17页 |
| 1．3 颗粒扩散和湍流变动 | 第17-20页 |
| 1．4 气固两相流动的研究方法 | 第20-29页 |
| 1．4．1 气相流动的数值模拟模型 | 第21-28页 |
| 1．4．1．1 k-ε双方程模型 | 第22页 |
| 1．4．1．2 大涡模拟 | 第22-24页 |
| 1．4．1．3 涡方法 | 第24-26页 |
| 1．4．1．4 Lattice Boltzmann(LB)方法 | 第26-28页 |
| 1．4．2 颗粒相的数值模拟模型 | 第28-29页 |
| 1．5 气固两相流数值模拟的研究进展 | 第29-34页 |
| 1．6 本论文的研究内容 | 第34-37页 |
| 参考文献 | 第37-50页 |
| 第二章 气固两相流动的直接数值模拟 | 第50-73页 |
| 2．1 单相湍流的直接数值模拟 | 第50-58页 |
| 2．1．1 湍流直接数值模拟的技术特点 | 第50-51页 |
| 2．1．2 湍流直接数值模拟的数学方法 | 第51-55页 |
| 2．1．2．1 谱方法(Spectral Method) | 第51-52页 |
| 2．1．2．2 有限元法(Finite Element Method) | 第52-53页 |
| 2．1．2．3 有限差分法(Finite Difference Method) | 第53-54页 |
| 2．1．2．4 有限容积法(Finite Volume Method) | 第54页 |
| 2．1．2．5 谱元法(Spectral-Element Method) | 第54页 |
| 2．1．2．6 谱差法(Spectral-Finite Difference Method) | 第54页 |
| 2．1．2．7 元差法(Finite Element-Finite Difference Method) | 第54-55页 |
| 2．1．3 湍流直接数值模拟的研究进展 | 第55-58页 |
| 2．2 气固两相流动的直接数值模拟 | 第58-64页 |
| 2．2．1 气固两相流动的直接数值模拟方法 | 第58-60页 |
| 2．2．2 气固两相流动直接数值模拟的研究进展 | 第60-64页 |
| 参考文献 | 第64-73页 |
| 第三章 三维平面混合层中固体颗粒与拟序结构相互作用的直接数值模拟 | 第73-115页 |
| 3．1 引言 | 第73-77页 |
| 3．2 数学描述 | 第77-80页 |
| 3．2．1 流体控制方程 | 第77页 |
| 3．2．2 颗粒运动方程 | 第77-79页 |
| 3．2．3 颗粒—流体的双向耦合模型 | 第79-80页 |
| 3．3 网格尺度和初始条件 | 第80-81页 |
| 3．4 数值算法 | 第81-84页 |
| 3．5 单向耦合的DNS结果 | 第84-95页 |
| 3．5．1 流场拟序结构的演化 | 第84页 |
| 3．5．2 颗粒的浓度分布和半场扩散特性 | 第84-88页 |
| 3．5．3 展向大涡结构对颗粒扩散的影响 | 第88-92页 |
| 3．5．4 流向大涡结构对颗粒扩散的影响 | 第92-95页 |
| 3．6 向耦合的DNS结果 | 第95-109页 |
| 3．6．1 颗粒对流场大涡结构的影响 | 第96-98页 |
| 3．6．2 颗粒对流场能量的影响 | 第98-103页 |
| 3．6．3 颗粒对流体厚度的影响 | 第103页 |
| 3．6．4 颗粒对雷诺应力的影响 | 第103-106页 |
| 3．6．5 颗粒对湍流强度的影响 | 第106-107页 |
| 3．6．6 双向耦合效应对颗粒扩散的影响 | 第107-109页 |
| 3．7 小结 | 第109-110页 |
| 参考文献 | 第110-115页 |
| 第四章 二维平面射流中固体颗粒与拟序结构相互作用的直接数值模拟 | 第115-157页 |
| 4．1 引言 | 第115-118页 |
| 4．2 数学描述 | 第118-122页 |
| 4．2．1 流动构造和边界条件 | 第118-119页 |
| 4．2．2 流体控制方程 | 第119-120页 |
| 4．2．3 颗粒运动方程 | 第120-121页 |
| 4．2．4 颗粒—流体的双向耦合模型 | 第121-122页 |
| 4．2．5 气固两相流动的初始条件 | 第122页 |
| 4．3 数值算法 | 第122-125页 |
| 4．3．1 计算网格 | 第123页 |
| 4．3．2 空间离散格式 | 第123-124页 |
| 4．3．3 时间步长和积分格式 | 第124-125页 |
| 4．4 单向耦合的DNS结果 | 第125-141页 |
| 4．4．1 流场拟序结构的演化 | 第125-128页 |
| 4．4．2 流场变量的分布 | 第128页 |
| 4．4．3 流场的统计结果 | 第128-131页 |
| 4．4．4 拟序结构作用下颗粒的扩散分布 | 第131-135页 |
| 4．4．5 颗粒扩散的统计特性 | 第135-139页 |
| 4．4．6 颗粒的扩散机理 | 第139-141页 |
| 4．5 向耦合的DNS结果 | 第141-150页 |
| 4．5．1 颗粒对射流拟序结构的影响 | 第141-143页 |
| 4．5．2 颗粒对射流平均速度的影响 | 第143-146页 |
| 4．5．3 颗粒对湍流强度和雷诺应力的影响 | 第146-148页 |
| 4．5．4 颗粒对剪切层厚度和湍动能的影响 | 第148-150页 |
| 4．5．5 双向耦合效应对颗粒扩散的影响 | 第150页 |
| 4．6 小结 | 第150-151页 |
| 参考文献 | 第151-157页 |
| 第五章 三维射流中拟序结构与颗粒扩散的直接数值模拟和实验研究 | 第157-211页 |
| 5．1 引言 | 第157-158页 |
| 5．2 DNS的数学描述 | 第158-160页 |
| 5．2．1 流动结构 | 第158页 |
| 5．2．2 流体控制方程 | 第158-159页 |
| 5．2．3 颗粒控制方程 | 第159-160页 |
| 5．2．4 气固两相流动的初始条件和边界条件 | 第160页 |
| 5．3 DNS的数值方法 | 第160-164页 |
| 5．3．1 计算网格 | 第160-162页 |
| 5．3．2 有限容积方法 | 第162页 |
| 5．3．3 分步投影算法 | 第162-163页 |
| 5．3．4 时间步长和积分格式 | 第163-164页 |
| 5．4 流场的DNS结果 | 第164-184页 |
| 5．4．1 展向涡结构的三维演化 | 第164-168页 |
| 5．4．2 流向涡结构的三维演化 | 第168-172页 |
| 5．4．3 横向涡结构的三维演化 | 第172-176页 |
| 5．4．4 流向涡和展向涡的排列 | 第176-177页 |
| 5．4．5 横向涡和展向涡的排列 | 第177-178页 |
| 5．4．6 展向涡、流向涡和横向涡的综合排列 | 第178-180页 |
| 5．4．7 流场统计结果及与实验对比 | 第180-184页 |
| 5．5 颗粒的扩散结果 | 第184-201页 |
| 5．5．1 颗粒的横向扩散 | 第184-192页 |
| 5．5．2 颗粒的展向扩散 | 第192-198页 |
| 5．5．3 颗粒扩散的统计特性 | 第198-201页 |
| 5．6 气固两相圆射流的PIV实验结果 | 第201-207页 |
| 5．6．1 PIV实验系统简介 | 第201-204页 |
| 5．6．2 单相圆射流拟序结构的演化 | 第204-205页 |
| 5．6．3 颗粒在圆射流中的扩散 | 第205-207页 |
| 5．7 小结 | 第207-208页 |
| 参考文献 | 第208-211页 |
| 第六章 全文总结及工作展望 | 第211-219页 |
| 6．1 全文总结 | 第211-215页 |
| 6．2 气固双向耦合新模型的探讨 | 第215-217页 |
| 6．3 对未来工作的展望 | 第217-218页 |
| 参考文献 | 第218-219页 |
| 全文重要符号说明 | 第219-220页 |
| 作者攻读博士学位期间发表的论文 | 第220-223页 |
| 致谢 | 第223页 |
