異重流動(dòng)力學(xué)

目錄緒論 11 研究意義和背景 12 國內(nèi)外研究進(jìn)展 4（1）現(xiàn)場觀測 4（2）水槽實(shí)驗(yàn) 6（3）數(shù)值模擬 13（4）現(xiàn)有研究的不足 183 本書解決的科學(xué)問題 19參考文獻(xiàn) 19上篇 水槽實(shí)驗(yàn)與理論第1章 實(shí)驗(yàn)裝置及測量技術(shù) 311.1 異重流發(fā)生裝置 311.2 層結(jié)水體生成裝置 341.3 溫鹽測量裝置 361.4 PIV系統(tǒng)與技術(shù)原理 371.4.1 自相關(guān)性計(jì)算 371.4.2 向量有效性檢驗(yàn) 39第2章 異重流運(yùn)動(dòng)的不確定性分析 402.1 實(shí)驗(yàn)工況和參數(shù) 402.2 異重流平面形態(tài)不確定性分析 412.2.1 異重流三維平面形態(tài) 412.2.2 邊壁摩擦對(duì)異重流平面形態(tài)的影響 432.3 異重流運(yùn)動(dòng)過程不確定性分析 442.3.1 異重流頭部主要參數(shù) 442.3.2 異重流頭部主要參數(shù)的變異分析 452.3.3 異重流頭部主要參數(shù)的關(guān)聯(lián)分析 46第3章 層結(jié)水體環(huán)境中異重流沿斜坡運(yùn)動(dòng)特性的研究 493.1 實(shí)驗(yàn)工況和參數(shù) 493.2 現(xiàn)象分析 513.3 PIV結(jié)果分析 533.4 界面不穩(wěn)定性分析 563.5 剖面速度分析 583.6 斜坡坡度和環(huán)境水體層結(jié)度對(duì)頭部速度的影響 623.6.1 不同斜坡坡度對(duì)異重流運(yùn)動(dòng)的影響 623.6.2 不同環(huán)境水體層結(jié)度對(duì)異重流運(yùn)動(dòng)的影響 633.7 頭部速度和分離深度預(yù)測公式建立與驗(yàn)證 663.7.1 沿坡異重流加速階段的運(yùn)動(dòng)預(yù)測公式建立 683.7.2 沿坡異重流減速階段的運(yùn)動(dòng)預(yù)測公式建立 703.7.3 沿坡異重流的運(yùn)動(dòng)預(yù)測公式驗(yàn)證 713.7.4 沿坡異重流的分離深度預(yù)測公式建立 753.7.5 沿坡異重流的分離深度預(yù)測公式驗(yàn)證 77第4章 層結(jié)水體環(huán)境中異重流越障特性的研究 794.1 實(shí)驗(yàn)工況與參數(shù) 794.2 平坡實(shí)驗(yàn) 824.2.1 發(fā)展過程分析 834.2.2 越障特性分析 864.3 斜坡實(shí)驗(yàn) 884.3.1 發(fā)展過程分析 884.3.2 越障特性分析 914.3.3 分離特性研究 1064.4 頭部速度和分離深度預(yù)測公式建立與驗(yàn)證 1084.4.1 異重流遇障礙物的運(yùn)動(dòng)預(yù)測公式建立 1084.4.2 異重流遇障礙物的運(yùn)動(dòng)預(yù)測公式驗(yàn)證 1094.4.3 異重流遇障礙物的分離深度預(yù)測公式建立 1114.4.4 異重流遇障礙物的分離深度預(yù)測公式驗(yàn)證 112第5章 層結(jié)水體環(huán)境中異重流流經(jīng)植被群特性的研究 1135.1 實(shí)驗(yàn)工況與參數(shù) 1135.2 平坡實(shí)驗(yàn) 1175.2.1 發(fā)展過程分析 1175.2.2 局部動(dòng)力學(xué)特性分析 1225.3 斜坡實(shí)驗(yàn) 1265.3.1 發(fā)展過程分析 1265.3.2 局部動(dòng)力學(xué)特性分析 1315.4 頭部速度和分離深度預(yù)測公式建立與驗(yàn)證 1375.4.1 異重流遇植被群的運(yùn)動(dòng)預(yù)測公式建立 1375.4.2 異重流遇植被群的運(yùn)動(dòng)預(yù)測公式驗(yàn)證 1395.4.3 異重流遇植被群的分離深度預(yù)測公式建立 1415.4.4 異重流遇植被群的分離深度預(yù)測公式驗(yàn)證 143參考文獻(xiàn) 146下篇 數(shù)值模擬與機(jī)制第6章 異重流運(yùn)動(dòng)的直接數(shù)值模擬模型 1516.1 控制方程 1516.2 邊界條件 1546.3 數(shù)值方法 1546.3.1 交界面平滑 1546.3.2 對(duì)流-擴(kuò)散方程的離散 1566.3.3 N-S方程的離散 1576.3.4 浸入邊界法 1576.3.5 控制方程求解過程 1596.4 重要參數(shù) 1596.4.1 頭部位置和頭部速度 1596.4.2 能量變化 1596.4.3 卷吸系數(shù) 160第7章 泥沙異重流在層結(jié)水體環(huán)境中沿平坡運(yùn)動(dòng)的數(shù)值模擬研究 1627.1 問題描述 1637.2 模擬工況設(shè)置 1637.3 模型驗(yàn)證 1647.3.1 頭部位置對(duì)比 1647.3.2 二維模擬結(jié)果和三維模擬結(jié)果對(duì)比 1667.4 泥沙異重流運(yùn)動(dòng)過程 1677.5 頭部速度 1707.5.1 無顆粒異重流頭部速度 1707.5.2 泥沙異重流頭部速度 1727.6 卷吸系數(shù) 1747.6.1 無顆粒異重流卷吸系數(shù) 1747.6.2 泥沙異重流卷吸系數(shù) 1757.7 能量變化 1767.7.1 無顆粒異重流能量變化 1767.7.2 泥沙異重流能量變化 177第8章 泥沙異重流在均勻水體環(huán)境中沿斜坡運(yùn)動(dòng)的數(shù)值模擬研究 1798.1 問題描述 1798.2 模擬工況設(shè)置 1808.3 模型驗(yàn)證 1808.3.1 頭部位置對(duì)比 1808.3.2 泥沙沉降對(duì)比 1818.3.3 二維模擬結(jié)果和三維模擬結(jié)果對(duì)比 1828.4 泥沙異重流運(yùn)動(dòng)過程 1848.5 能量變化 1878.5.1 動(dòng)態(tài)參考面 1878.5.2 坡度對(duì)能量變化的影響 1888.5.3 泥沙沉降速度對(duì)能量變化的影響 1908.6 頭部速度 1918.6.1 泥沙沉降速度對(duì)頭部速度的影響 1918.6.2 坡度對(duì)頭部速度的影響 1928.7 卷吸系數(shù) 1938.7.1 坡度對(duì)卷吸系數(shù)的影響 1938.7.2 泥沙沉降速度對(duì)卷吸系數(shù)的影響 195第9章 泥沙異重流在層結(jié)水體環(huán)境中沿斜坡運(yùn)動(dòng)的數(shù)值模擬研究 1979.1 問題描述 1979.2 模擬工況設(shè)置 1989.3 模型驗(yàn)證 1989.4 泥沙異重流運(yùn)動(dòng)過程 2009.5 頭部速度和分離深度 2039.6 卷吸系數(shù) 2049.7 能量變化 206第10章 河口泥沙異重流長距離輸移機(jī)制的數(shù)值模擬研究 20910.1 模擬設(shè)置和參數(shù)定義 20910.2 轉(zhuǎn)化過程機(jī)制分析 21010.3 轉(zhuǎn)換時(shí)間和距離 21310.4 討論 215參考文獻(xiàn) 215