近壁面圆柱绕流的漩涡脱落及水动力特性研究
| 摘要 | 第5-7页 |
| ABSTRACT | 第7-8页 |
| 第1章 绪论 | 第13-29页 |
| 1.1 研究背景及意义 | 第13-14页 |
| 1.2 海底管道动力学 | 第14-15页 |
| 1.3 近壁圆柱绕流的理论和特性 | 第15-20页 |
| 1.3.1 粘性流体边界层 | 第15-16页 |
| 1.3.2 边界层的分离 | 第16-18页 |
| 1.3.3 近壁圆柱绕流中的主要特征参数 | 第18-20页 |
| 1.4 研究发展与现状 | 第20-25页 |
| 1.4.1 实验研究 | 第20-23页 |
| 1.4.2 数值模拟研究 | 第23-24页 |
| 1.4.3 圆柱绕流的基本特点 | 第24-25页 |
| 1.5 研究面临的问题 | 第25-28页 |
| 1.6 本文的创新点及主要工作 | 第28-29页 |
| 第2章 控制方程和数值方法 | 第29-57页 |
| 2.1 引言 | 第29-30页 |
| 2.2 湍流的控制方程 | 第30-31页 |
| 2.3 求解湍流的基本方法 | 第31-35页 |
| 2.3.1 质量守恒方程 | 第31-32页 |
| 2.3.2 动量守恒方程 | 第32-33页 |
| 2.3.3 能量方程 | 第33-35页 |
| 2.4 湍流模型 | 第35-47页 |
| 2.4.1 直接模拟 | 第35页 |
| 2.4.2 雷诺平均模拟 | 第35-40页 |
| 2.4.3 大涡模拟 | 第40-47页 |
| 2.4.4 分离涡模拟 | 第47页 |
| 2.5 数值模拟设置 | 第47-55页 |
| 2.5.1 数值离散方法 | 第47-48页 |
| 2.5.2 计算域 | 第48-49页 |
| 2.5.3 边界条件 | 第49-50页 |
| 2.5.4 网格研究 | 第50-53页 |
| 2.5.5 模拟方法比较 | 第53-55页 |
| 2.6 本章小结 | 第55-57页 |
| 第3章 边界层动量对漩涡脱落及水动力特性的影响 | 第57-73页 |
| 3.1 引言 | 第57-58页 |
| 3.2 基本公式 | 第58-62页 |
| 3.2.1 边界层位移厚度δ~* | 第59页 |
| 3.2.2 动量损失厚度θ | 第59-61页 |
| 3.2.3 边界层动量积分 | 第61-62页 |
| 3.3 实验分析与理论研究 | 第62-72页 |
| 3.3.1 边界层的干扰 | 第63-65页 |
| 3.3.2 边界层的变形 | 第65-68页 |
| 3.3.3 边界层动量对漩涡脱落抑制的影响 | 第68-70页 |
| 3.3.4 边界层动量对圆柱受力和St数的影响 | 第70-71页 |
| 3.3.5 形状因子与其他参数的联系 | 第71-72页 |
| 3.4 本章小结 | 第72-73页 |
| 第4章 边界层动量的三维效应 | 第73-85页 |
| 4.1 引言 | 第73-74页 |
| 4.2 控制方程 | 第74页 |
| 4.3 模型建立 | 第74-78页 |
| 4.3.1 模型设置 | 第74-75页 |
| 4.3.2 计算域研究 | 第75-78页 |
| 4.4 边界条件 | 第78页 |
| 4.5 结果与分析 | 第78-84页 |
| 4.5.1 边界层三维效应对水动力特性的影响 | 第78-81页 |
| 4.5.2 边界层三维效应对St数的影响 | 第81页 |
| 4.5.3 无关原则的检验 | 第81-84页 |
| 4.6 本章小结 | 第84-85页 |
| 第5章 边界层能量对近壁圆柱绕流的影响 | 第85-101页 |
| 5.1 引言 | 第85-86页 |
| 5.2 基本公式 | 第86-87页 |
| 5.3 控制方程 | 第87-88页 |
| 5.4 模型建立 | 第88页 |
| 5.5 边界条件 | 第88-90页 |
| 5.5.1 热边界条件 | 第88-89页 |
| 5.5.2 入口边界条件 | 第89页 |
| 5.5.3 出口边界条件 | 第89-90页 |
| 5.5.4 壁面边界条件 | 第90页 |
| 5.6 结果与分析 | 第90-100页 |
| 5.6.1 温度边界层对流场速度分布的影响 | 第90-97页 |
| 5.6.2 温度边界层对水动力特性的影响 | 第97-99页 |
| 5.6.3 温度边界层对St数的影响 | 第99-100页 |
| 5.7 本章小结 | 第100-101页 |
| 第6章 结论与展望 | 第101-105页 |
| 6.1 结论 | 第101-102页 |
| 6.2 展望 | 第102-105页 |
| 参考文献 | 第105-115页 |
| 攻读博士学位期间发表的论文和取得的科研成果 | 第115-117页 |
| 致谢 | 第117页 |
