橫流環(huán)境中異重淹沒沖擊射流研究.pdf

1、上海大學博士學位論文橫流環(huán)境中異重淹沒沖擊射流研究姓名：樊靖郁申請學位級別：博士專業(yè)：流體力學指導教師：王道增20030901』海人學博j學位論文比密切相關，橫向濃度分布存在不對稱性和不均勻性，當流速比相對較小時在過渡區(qū)和遠區(qū)存在明顯的橫向高濃度聚集現(xiàn)象。近區(qū)的稀釋和混合機理受到大尺度渦結構的顯著影響，而遠區(qū)的稀釋和混合表現(xiàn)為(負)浮力主導的由兩層具有不同平均流速分布、不同密度的流體形成的界面摻混。本文在比較了四種紊流模型結合壁面函數(shù)法

2、對軸對稱沖擊射流流場數(shù)值模擬的適用性和有效性的基礎上，采用RNGk—E紊流模型結合壁面函數(shù)法對淺水橫流環(huán)境中異重淹沒沖擊射流近區(qū)的三維流場結構和濃度分布特性進行了詳細的數(shù)值計算，計算結果得到了近區(qū)范圍內各區(qū)域的平均流速、紊動能和濃度分布，在總體上的分區(qū)結構與本文實驗中的流動顯示結果一致，過渡區(qū)橫斷面內的垂向和橫向濃度分布特征與本文實驗中的濃度測量結果相同。本文還詳細分析了近區(qū)范圍內各區(qū)域的大尺度渦結構的流動特性及其對污染物稀釋和混合的影

3、響，結果表明沖擊區(qū)內異重射流沖擊底壁后形成的壁射流與環(huán)境橫流的相互作用具有強烈的三維特征，滯止點上游壁面渦的存在使得滯止點附近濃度增大。滯止點下游壁射流區(qū)紊動摻混較大，射流厚度沿縱向的擴展受(負)浮力的影nl自jd于等密度壁射流的線性擴展關系。過渡區(qū)內紊動能沿垂向的最大值出現(xiàn)在底層壁射流的外層，垂向濃度分布的最大值位于底壁附近，沿垂向和縱向逐漸衰減。當流速比較小時，過渡區(qū)內的橫向濃度分布受到環(huán)繞沖擊區(qū)由底層壁射流與環(huán)境橫流相互作用形成的