纯射流在非恒定横流中的流动特性分析.docx

浙江大学申请博士学位论文 浙江大学申请博士学位论文 摘臻 摘要 承环境污染闯题是当今世界各国联黄遍关注豹黧大阀题。由予经济的发震 以及人民生活承平静提离，城市污水、龟厂废求、厂矿烟气等的摊放量逐渐增 加，这些排放过程都跟射流的流动相必。因此，研究各种处置工程中排放口附 近的流动特性具有重要的理论研究意义和实际应用价值。运动的环境水体影响 污水的初始接放特性，黪垣定横流申辩流的流动特瞧因此成为餮辘水力学的研 究熬点。本文对蠢孔缝掰流在菲恒定横流中的近场特性迸幸亍了数德模拟，并对 数值模拟络果进行了验诞与分析。本文主要的工作肖： (1)阐述了非结构网格Delaunay三角化方法的实施步骤，介绍了标准 k-e紊滚模型与RNG k-e紊流模型及务垂静特点，扫纳了非结搦通往弼捂上 SIMPLE舞法的基本疹骚。对实际闻憨进行褫纯，采用了数僮诗簿中的筒优模 型；给出了模型的计算区域与边界条件。确定了数慎模拟的工况，采用标准缸s 紊流模型和RNG女q紊流模型对圆形纯射流在非恒定横流中近场的流动特性进 亏亍了数馕攘熬，葬与模型试验豹结累避锷了对比与骏涯，表明数壤摸瓠豹计算 结果是可倍盼，RNG k-e素流模型更邋粥射流流动特往的计算。 (2)得出了不同工况下圆形纯射流在非恒定横流中的速度场、压力场及 紊动能分布，探讨了各炎场随时间的变化规律以及产生这种现象的内在机理。 (3)攮述了射流z辘方自流速分餐W等燕线溅豳在横流转播中熬鸯爨性 与福议住。遴过半经验半理论的方法对射流z轴方商流速分量W等值线流团满 心运动轨迹方程进行了推导，分别建立了涡心运动轨迹x分量与z分量随时间 变化的表达式。研究了射流2轴方向流速分量W等值线流团宽度随时间的变化 溉律荠绘浅了接合公式。 (4)分桥了射流的凡侮特征量，得到了射流努流核长度的变亿规律及公 式，探讨了逆流区长度的变化规律，得出了逆流区长度与射流比之间的相关关 系，对小流速比时的工况进行了研究，探讨了射流的附壁现象。 (5)通过场协同璎论与统诗学骥论，褥凄了不嗣X攀嚣兹瓣渡动量分配 方差与翥季流abs(U．Vw}分凝方差，探讨了动量扩散的内在机理，觚毽论上褥出了 增加动量扩散效率的途径，进一步得出场协同理论同样适合非稳态工况的结论。 (6)对往复流(IV区)中射流特性进行了简单的介绍，对射流Z轴方向 流速分量W等值线凌羁涡心运动轨迹方程避萼亍了撬学，著透过数毽模掇熬结果 对函数关系式qt的系数避行了确定。对往复流}=|-l辩流：轴方向滚遵分量W等镶 线的影响范围进行了分析，得出了一然初步结论。 关键词：纯射流，龚壕定横渡，数蕊摸拟，动量扩散，场协嗣理论 浙江大学申请博士学位论文 浙江大学申请博士学位论文 Abslract Abstract f1)Explained the implement steps of unstructured grid Delaunay triangulation rodueed standard戤s turbulent model and RNG k-e相rbulent model and each character,and concluded basic steps of SIMPLE algorithm of unstructured collocated grids。Generalized the oracticaI problems、got generalized model for numerical simulation．Gave calculation area and boundary conditions．Confirmed engineering conditions of numefical simulation．adopted standard k-t turbulent modeI and RNG女．￡turbulent modeI to simulate the near-field flow behavior of round pure iet in unsteady crossflow，contrasted the numerical simulation results with the physical