| 论文创新点 | 第5-6页 |
| 摘要 | 第6-9页 |
| ABSTRACT | 第9-12页 |
| 第一章 绪论 | 第18-38页 |
| 1.1 研究背景及意义 | 第18-19页 |
| 1.2 水流冲刷侵蚀沙床的研究进展 | 第19-24页 |
| 1.2.1 水流冲刷理论研究 | 第19-21页 |
| 1.2.2 水流冲刷侵蚀沙床试验研究 | 第21-22页 |
| 1.2.3 冲刷侵蚀沙床数值模拟研究 | 第22-24页 |
| 1.3 含沙射流冲刷研究进展 | 第24-29页 |
| 1.3.1 单相射流基本特征 | 第24-26页 |
| 1.3.1.1 射流定义 | 第24-25页 |
| 1.3.1.2 紊动射流特性 | 第25-26页 |
| 1.3.1.3 紊动射流的分析方法 | 第26页 |
| 1.3.2 挟沙水流研究现状 | 第26-28页 |
| 1.3.2.1 颗粒运动方程 | 第26-27页 |
| 1.3.2.2 两相流基本方程 | 第27页 |
| 1.3.2.3 水流与沙粒间相互影响 | 第27-28页 |
| 1.3.3 含沙射流 | 第28-29页 |
| 1.4 扩散器污染物排放研究现状 | 第29-33页 |
| 1.4.1 扩散器稀释机理及水力特性 | 第29-30页 |
| 1.4.1.1 扩散器污染物稀释机理 | 第29-30页 |
| 1.4.1.2 扩散器污染物排放水力学问题 | 第30页 |
| 1.4.2 扩散器污染物排放试验研究 | 第30-31页 |
| 1.4.3 扩散器污染物排放数值模拟研究 | 第31-33页 |
| 1.5 固液两相流 | 第33-36页 |
| 1.5.1 两相流模型概述 | 第33-35页 |
| 1.5.1.1 拉格朗日法(Lagrangian) | 第33-34页 |
| 1.5.1.2 欧拉-拉格朗日法(Eulerian-Lagrangian) | 第34页 |
| 1.5.1.3 欧拉-欧拉法(Eulerian-Eulerian) | 第34-35页 |
| 1.5.2 两相流模型发展过程 | 第35-36页 |
| 1.6 本文研究思路及内容 | 第36-38页 |
| 第二章 固液两相流数学模型及计算方法 | 第38-49页 |
| 2.1 混合模型(Mixture) | 第38-42页 |
| 2.1.1 控制方程 | 第38-39页 |
| 2.1.2 紊流模型 | 第39-42页 |
| 2.1.2.1 紊流基本方程 | 第39-40页 |
| 2.1.2.2 紊流数值计算方法 | 第40-41页 |
| 2.1.2.3 雷诺时均法—两方程模型 | 第41-42页 |
| 2.2 欧拉双流体模型(Eulerian) | 第42-47页 |
| 2.2.1 控制方程 | 第43-45页 |
| 2.2.2 固液两相紊流模型 | 第45-47页 |
| 2.2.2.1 模型假设 | 第45页 |
| 2.2.2.2 液相紊流方程 | 第45-46页 |
| 2.2.2.3 固相紊流描述 | 第46-47页 |
| 2.3 数值计算方法 | 第47-49页 |
| 2.3.1 有限体积法(FVM | 第47页 |
| 2.3.2 SIMPLE算法 | 第47-49页 |
| 第三章 水流冲刷侵蚀沙床数值模拟 | 第49-85页 |
| 3.1 剖面二维射流冲刷沙床试验分析 | 第49-60页 |
| 3.1.1 物理模型简介 | 第49-50页 |
| 3.1.2 试验内容 | 第50-52页 |
| 3.1.2.1 试验测量及试验步骤 | 第50-51页 |
| 3.1.2.2 剖面二维射流冲刷试验结果 | 第51-52页 |
| 3.1.3 试验结果分析 | 第52-55页 |
| 3.1.3.1 射流冲刷过程 | 第52-53页 |
| 3.1.3.2 孔口流速及冲刷水深对冲坑形态的影响 | 第53-55页 |
| 3.1.4 冲刷特征量公式推导 | 第55-60页 |
| 3.1.4.1 静态平衡冲刷坑特征值 | 第56-58页 |
| 3.1.4.2 动态平衡冲刷坑特征值 | 第58-60页 |
| 3.1.5 本节结论 | 第60页 |
| 3.2 垂向射流冲刷侵蚀沙床 | 第60-67页 |
| 3.2.1 模型建立 | 第60-62页 |
| 3.2.1.1 Aderibigbe和Rajaratnam试验 | 第60-61页 |
| 3.2.1.2 剖面二维射流冲刷试验 | 第61-62页 |
| 3.2.2 结果分析 | 第62-67页 |
| 3.2.2.1 模型验证 | 第62-63页 |
| 3.2.2.2 水流运动 | 第63-64页 |
| 3.2.2.3 沙粒运动分析 | 第64-67页 |
| 3.2.3 本节结论 | 第67页 |
| 3.3 平壁射流冲刷侵蚀沙床 | 第67-73页 |
| 3.3.1 模型建立 | 第67-68页 |
| 3.3.2 模型水沙耦合问题探讨 | 第68-69页 |
| 3.3.3 结果分析 | 第69-73页 |
| 3.3.3.1 计算结果与试验结果对比 | 第69-70页 |
| 3.3.3.2 水流运动分析 | 第70-71页 |
| 3.3.3.3 沙相运动分析 | 第71-73页 |
| 3.3.4 本节结论 | 第73页 |
| 3.4 坝前冲刷漏斗三维数值计算 | 第73-85页 |
| 3.4.1 模型建立 | 第73-74页 |
| 3.4.2 结果与分析 | 第74-84页 |
| 3.4.2.1 冲刷漏斗形态 | 第74-77页 |
| 3.4.2.2 定量分析 | 第77-79页 |
| 3.4.2.3 水流运动分析 | 第79-81页 |
| 3.4.2.4 沙粒运动 | 第81-84页 |
| 3.4.3 本节结论 | 第84-85页 |
| 第四章 含沙射流数值模拟 | 第85-102页 |
| 4.1 垂向含沙射流 | 第85-93页 |
| 4.1.1 模型建立 | 第85-86页 |
| 4.1.2 结果分析 | 第86-92页 |
| 4.1.2.1 模型验证 | 第86-87页 |
| 4.1.2.2 水流特性 | 第87-89页 |
| 4.1.2.3 沙粒运动 | 第89-92页 |
| 4.1.3 本节结论 | 第92-93页 |
| 4.2 逆垂向含沙射流 | 第93-102页 |
| 4.2.1 模型介绍 | 第93-94页 |
| 4.2.2 计算结果 | 第94-101页 |
| 4.2.2.1 试验验证 | 第94-95页 |
| 4.2.2.2 含沙水流运动 | 第95-96页 |
| 4.2.2.3 特征量理论分析 | 第96-99页 |
| 4.2.2.4 沙粒运动 | 第99-101页 |
| 4.2.3 本节结论 | 第101-102页 |
| 第五章 扩散器污染物排放三维数值模拟 | 第102-118页 |
| 5.1 物理模型及计算方法 | 第102-104页 |
| 5.1.1 物理模型 | 第102-103页 |
| 5.1.2 计算方法及边界条件 | 第103-104页 |
| 5.2 结果分析 | 第104-117页 |
| 5.2.1 模型验证 | 第104-105页 |
| 5.2.2 定量分析 | 第105-107页 |
| 5.2.3 水流运动分析 | 第107-110页 |
| 5.2.4 污染物运动分析 | 第110-111页 |
| 5.2.5 康达效应、类分叉现象、分叉现象和扩散器射流马蹄形结构 | 第111-116页 |
| 5.2.6 扩散器射流轨迹线 | 第116-117页 |
| 5.3 本章小结 | 第117-118页 |
| 第六章 结论与展望 | 第118-121页 |
| 6.1 结论 | 第118-120页 |
| 6.2 展望 | 第120-121页 |
| 参考文献 | 第121-133页 |
| 攻读博士期间的科研成果及学术交流 | 第133-135页 |
| 致谢 | 第135页 |
