阶梯水流的水力与绕流特性
| 致谢 | 第5-6页 |
| 摘要 | 第6-8页 |
| Abstract | 第8-9页 |
| 目录 | 第10-14页 |
| 1. 绪论 | 第14-31页 |
| 1.1 研究背景与意义 | 第14-19页 |
| 1.1.1 地下空间发展现状 | 第14-15页 |
| 1.1.2 城市暴雨洪涝灾害 | 第15页 |
| 1.1.3 地下空间水侵事件 | 第15-19页 |
| 1.1.4 论文研究的意义 | 第19页 |
| 1.2 阶梯水气流研究现状 | 第19-28页 |
| 1.2.1 人行阶梯水流 | 第20-22页 |
| 1.2.2 阶梯水气两相流 | 第22-25页 |
| 1.2.3 阶梯与平坡明渠柱体绕流 | 第25-27页 |
| 1.2.4 存在的问题 | 第27-28页 |
| 1.3 论文的主要研究内容 | 第28-31页 |
| 1.3.1 研究内容与技术路线 | 第28-30页 |
| 1.3.2 论文的创新点 | 第30-31页 |
| 2. 掺气水流理论研究 | 第31-49页 |
| 2.1 阶梯水流掺气现象 | 第31页 |
| 2.2 水流掺气的原理 | 第31-33页 |
| 2.3 掺气水流的运动规律 | 第33-37页 |
| 2.3.1 含清水层的掺气水流 | 第33-35页 |
| 2.3.2 不含清水层掺气水流 | 第35-37页 |
| 2.4 单水气交界面的扩散方程 | 第37-39页 |
| 2.5 两个水气交界面的扩散方程 | 第39-44页 |
| 2.6 掺气水流水力特性参数 | 第44-48页 |
| 2.6.1 平均掺气浓度 | 第44-45页 |
| 2.6.2 水气混合深度 | 第45页 |
| 2.6.3 纯水相深度 | 第45-46页 |
| 2.6.4 水气混合速度 | 第46页 |
| 2.6.5 水流的携气量 | 第46-48页 |
| 2.7 本章小结 | 第48-49页 |
| 3. 阶梯水流的水力特性模型试验 | 第49-66页 |
| 3.1 引言 | 第49页 |
| 3.2 物理模型设计 | 第49-50页 |
| 3.2.1 模型几何尺寸 | 第49-50页 |
| 3.2.2 相似准则与相似比尺 | 第50页 |
| 3.3 物理模型装置与试验工况 | 第50-54页 |
| 3.3.1 物理模型装置 | 第50-51页 |
| 3.3.2 试验测量仪器 | 第51-53页 |
| 3.3.3 试验工况及参数 | 第53-54页 |
| 3.4 地面积水深度与入侵流量关系 | 第54-55页 |
| 3.5 阶梯水流流态 | 第55-58页 |
| 3.5.1 阶梯上水流流态 | 第55-56页 |
| 3.5.2 阶梯平台挑流特性 | 第56-57页 |
| 3.5.3 阶梯平台挑流空腔内压强 | 第57-58页 |
| 3.6 阶梯水流的水力特性 | 第58-65页 |
| 3.6.1 台阶上水流的横向断面掺气浓度分布 | 第58-60页 |
| 3.6.2 平台出口断面的掺气浓度分布 | 第60页 |
| 3.6.3 挑流水舌的掺气浓度分布与携气量 | 第60-63页 |
| 3.6.4 平均掺气浓度 | 第63页 |
| 3.6.5 水气混合深度、净水深和净水流速 | 第63-65页 |
| 3.7 本章小结 | 第65-66页 |
| 4. 阶梯水流流场的数值模拟 | 第66-87页 |
| 4.1 阶梯水流数值模拟模型 | 第66-69页 |
| 4.1.1 阶梯水流数值模型的选择 | 第66页 |
| 4.1.2 VOF方法 | 第66-67页 |
| 4.1.3 Realizable k-ε模型 | 第67-68页 |
| 4.1.4 模型求解方法 | 第68-69页 |
| 4.2 数值模型建模与验证 | 第69-74页 |
| 4.2.1 模型计算区域及边界条件 | 第69页 |
| 4.2.2 网格独立性验证 | 第69-70页 |
| 4.2.3 数值模型验证 | 第70-74页 |
| 4.3 数值模型计算工况 | 第74-76页 |
| 4.4 中间休息平台对流场及安全撤离的影响 | 第76-77页 |
| 4.5 阶梯坡度对流态及安全撤离的影响 | 第77-78页 |
| 4.6 阶梯形态对流态及安全撤离的影响 | 第78-85页 |
| 4.7 本章小结 | 第85-87页 |
| 5. 阶梯水流绕流特性试验 | 第87-111页 |
| 5.1 绕流试验工况 | 第87-89页 |
| 5.2 突出自由液面的柱体绕流作用力测量技术 | 第89-99页 |
| 5.2.1 测力装置测量原理 | 第90-93页 |
| 5.2.2 测量装置测量精度校核 | 第93-99页 |
| 5.3 单柱体绕流试验 | 第99-102页 |
| 5.3.1 柱体受到的作用力 | 第99-100页 |
| 5.3.2 中间休息平台影响 | 第100页 |
| 5.3.3 台阶踢面水平距离影响 | 第100-102页 |
| 5.4 阶梯上多柱体绕流 | 第102-106页 |
| 5.4.1 阶梯上并排柱体绕流 | 第102页 |
| 5.4.2 阶梯上串联柱体绕流试验 | 第102-105页 |
| 5.4.3 阶梯上错列柱体绕流 | 第105-106页 |
| 5.5 阶梯上柱体的绕流阻力系数 | 第106-109页 |
| 5.5.1 阶梯上单柱体绕流阻力系数 | 第106-107页 |
| 5.5.2 阶梯上并排体绕流阻力系数 | 第107页 |
| 5.5.3 阶梯上串联柱体的绕流阻力系数 | 第107-108页 |
| 5.5.4 阶梯上错位柱体的绕流阻力系数 | 第108-109页 |
| 5.6 本章小结 | 第109-111页 |
| 6. 结论与展望 | 第111-114页 |
| 6.1 结论 | 第111-112页 |
| 6.2 研究展望 | 第112-114页 |
| 参考文献 | 第114-126页 |
| 附录一：图表索引 | 第126-130页 |
| 附录二：文中主要符号说明 | 第130-132页 |
| 作者简历 | 第132-133页 |
