| 摘要 | 第5-7页 |
| ABSTRACT | 第7-8页 |
| 第一章 绪论 | 第12-29页 |
| 1.1 研究背景和意义 | 第12-14页 |
| 1.2 灌区量水方法与设施 | 第14-17页 |
| 1.3 国内外量水研究进展及常用量水槽 | 第17-26页 |
| 1.4 常见优化算法及其在水力外形优化中的应用 | 第26-27页 |
| 1.5 本文研究的主要内容 | 第27-29页 |
| 第二章 紊流数学模型与计算方法 | 第29-40页 |
| 2.1 研究背景及其在水利工程中的应用 | 第29-30页 |
| 2.2 基本控制方程 | 第30-33页 |
| 2.3 紊流数值模拟方法 | 第33-34页 |
| 2.3.1 直接模拟法 | 第33页 |
| 2.3.2 大涡模拟法 | 第33-34页 |
| 2.3.3 统计平均法 | 第34页 |
| 2.3.4 Reynolds 平均法 | 第34页 |
| 2.4 数值计算方法 | 第34-36页 |
| 2.4.1 有限元法 | 第34页 |
| 2.4.2 有限差分法 | 第34-35页 |
| 2.4.3 有限分析法 | 第35页 |
| 2.4.4 有限体积法 | 第35页 |
| 2.4.5 边界单元法(BEM) | 第35页 |
| 2.4.6 有限节点法(FNM) | 第35-36页 |
| 2.5 压力与速度耦合方法 | 第36-37页 |
| 2.5.1 SIMPLE 算法 | 第36-37页 |
| 2.5.2 SIMPLER、SIMPLEC 算法 | 第37页 |
| 2.5.3 PISO 算法 | 第37页 |
| 2.6 对自由液面的追踪方法 | 第37-40页 |
| 第三章 矩形渠道机翼形量水槽测流机理与水力特性研究 | 第40-55页 |
| 3.1 机翼形体形在水利工程中应用 | 第40页 |
| 3.2 翼面外形的结构形式 | 第40-41页 |
| 3.3 量测机理与流量公式 | 第41-43页 |
| 3.4 矩形渠道机翼形量水槽水力特性研究 | 第43-55页 |
| 3.4.1 模型试验研究 | 第43-49页 |
| 3.4.2 基于 Fluent 的三维数值仿真研究 | 第49-51页 |
| 3.4.3 模型试验结果与数值仿真结果分析 | 第51-55页 |
| 第四章 U 形渠道机翼形量水槽槽后水力特性研究 | 第55-70页 |
| 4.1 基于 Flow-3D 的三维数值仿真研究 | 第55-58页 |
| 4.1.1 原型的基本概况 | 第55-56页 |
| 4.1.2 数值模型的建立 | 第56-57页 |
| 4.1.3 仿真计算实现 | 第57-58页 |
| 4.2 模型试验研究 | 第58-60页 |
| 4.2.1 试验方案设计与布设概况 | 第58-59页 |
| 4.2.2 试验方法与步骤 | 第59-60页 |
| 4.3 模型试验结果与数值仿真结果分析 | 第60-67页 |
| 4.3.1 流场时均分析 | 第60-61页 |
| 4.3.2 断面流速分布 | 第61-63页 |
| 4.3.3 水跃的共轭水深与跃长 | 第63-65页 |
| 4.3.4 水跃的能量损失 | 第65-67页 |
| 4.4 Fluent 与 FLOW-3D 仿真能力比较分析 | 第67-70页 |
| 第五章 基于 Hicks-Henne 型函数与 MIGA 的机翼形量水槽翼面水力优化 | 第70-90页 |
| 5.1 机翼形量水槽的翼面参数化 | 第70-75页 |
| 5.1.1 非均匀有理 B 样条法（NURBS） | 第71-72页 |
| 5.1.2 Parsec 多项式法 | 第72页 |
| 5.1.3 CST 方法 | 第72-73页 |
| 5.1.4 Hicks-Henne 型函数法 | 第73-75页 |
| 5.2 基于 Isight 平台的机翼形量水槽水力优化集成 | 第75-82页 |
| 5.2.1 Isight 平台简介 | 第75页 |
| 5.2.2 多岛遗传算法（MIGA）全局优化策略 | 第75-78页 |
| 5.2.3 优化对象设计 | 第78-79页 |
| 5.2.4 优化设计分析与集成过程 | 第79-82页 |
| 5.3 优化结果分析 | 第82-83页 |
| 5.4 优化方案的外形结构描述 | 第83-84页 |
| 5.5 优化方案与原型量水槽仿真算例对比分析 | 第84-90页 |
| 5.5.1 算例设定概况 | 第85页 |
| 5.5.2 数值模型的建立与实现 | 第85-86页 |
| 5.5.3 两种方案仿真计算结果对比分析 | 第86-90页 |
| 第六章 结论与建议 | 第90-92页 |
| 6.1 主要结论 | 第90-91页 |
| 6.2 不足与建议 | 第91-92页 |
| 参考文献 | 第92-98页 |
| 附录 1 | 第98-100页 |
| 附录 2 | 第100-104页 |
| 致谢 | 第104-105页 |
| 作者简介 | 第105页 |
