內容簡介
本書系統地闡述了衝擊射流的基本理論及研究方法，主要包括：紊動自由射流、單股和多股衝擊射流的流動特性、衝擊壓力、物質（熱）擴散、壁面射流、摻氣、相干結構及數值模擬。本書內容豐富，既介紹了經典理論，又論述了最新研究成果。 本書可供水利水電、海洋、航空航天、化工、環保、冶金、煤炭、機械、食品及醫藥等領域的研究生、教師、科研人員及工程技術人員參考。
圖書目錄
第一章緒論
第一節衝擊射流的實際套用.................... . . ... . ............. （1）
第二節衝擊射流分區................................................ （3）
第二章紊動自由射流
第一節紊動射流基本方程............................................. （7）
一、粘性流體運動的基本方程....................................... （7 ）
二、紊流基本方程...................................................... （8）
三、定常紊流邊界層方程....................................... （9）
第二節紊流的半經驗理論.......................................... （10）
一、普朗特混合長度理論........................................... . （11）
二、普朗特自由紊流新假說............... （13）
三、泰勒渦量傳遞理論............................. .. ............... （14）
第三節紊動自由射流的一般特性..................... （16）
一、斷面流速分布的相似性........................................... （17）
二、射流邊界線性擴展.................................................. （18）
三、動量通量守恆...................................................... （19 ）
第四節平面射流..................... ................................ （19）
一、Tollrnien 解......................................................... （20）
二、G rtler 解?... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... （23）
三、平面射流的主體段（26）
四、平面射流初始段.................................. ................ （29）
第五節軸對稱射流........................................ .......... （30）
一、Tollmien 解......................................................... （30）
二、Schlichting 解...................................................... （31）
三、軸對稱射流主體段................................................ （34）
四、軸對稱射流初始段................................................ （37）
第六節自由射流的紊動特性....................................... （37）
第七節三維紊動射流................................................ （41）
一、CD 區軸線速度衰減............................................. （43）
二、半寬邊界......................................................... （43）
三、速度剖面的相似性................................................ （44）
四、接近軸對稱......................................................... （45）
參考文獻.................................................................. （46）
第三章衝擊射流基本流動特性
第一節引言............................................................. （49）
第二節平面紊動衝擊射流.......................................... （50）
一、自由射流區— —衝擊區............................ ............. （50）
二、衝擊區— —壁面射流區.......................................... （53）
三、若干理論分析...................................................... （54）
第三節圓形紊動衝擊射流.......................................... （58）
一、速度剖面與速度比尺............................................. （58）
二、壓力剖面與壓力比尺............................................. （60）
三、壁面切應力.......................................................... （60）
四、理論分析............... . . . . . ........... ......................... （61）
第四節衝擊射流紊動結構...................... ............... （62）
一、紊動強度............................................................ （63）
二、衝擊區能量分量的譜分布....................................... （64）
三、兩點雙重速度相關................................................ （66）
四、耗散導數和微尺度................................................ （68）
五、積分尺度............................................................ （69）
六、紊動能平衡.............. . . ............... . . ...................... （71）
參考文獻.................................................................. （75）
第四章底板衝擊壓力
第一節動水壓力分布................................................. （76）
一、時均壓力分布...................................................... （76）
二、壓力脈動強度分布....................................... （79）
第二節最大動水壓力變化規律.................................... （81）
一、最大時均壓力變化規律.. .... ......... . ...................... （81）
二、最大壓力脈動強度變化規律. ... . ...... . ..................... （83）
第三節摻氣對動水壓力影響的理論分析........................ （84）
一、摻氣對時均壓力的影響................. ...................... （84）
二、摻氣對壓力脈動的影響.......................................... （85）
第四節壓力脈動的頻譜相關特性................................. （86）
一、壓力脈動的頻譜特性............................................. （86）
二、壓力脈動的積分尺度....................................... ...... （88）
第五節點、面壓力脈動轉換關係.................................... （91）
一、點、面脈動壁壓相關分析..................................... （91）
二、點脈動壁壓互相關係數........................................... （93）
三、面脈動壁壓計算................................................... （95）
參考文獻........................................................... （96 ）
第五章衝擊射流物質（熱）擴散
第一節紊動擴散方程........................................... （98）
一、分子擴散....................................... ................. （98）
二、紊動擴散......................................................... （100）
第二節紊動Schmidt 數和紊動Prandtl 數............. （101）
第三節衝擊射流擴散................................................ （104）
一、自由射流若干擴散特性........................................ （104）
二、衝擊射流橫斷面濃度分布.................... ................ （105）
三、衝擊射流軸線濃度衰減規律................................. （109）
參考文獻.... ................... . . ....................................... （110）
第六章壁面射流
第一節概述............................................................ （112）
第二節Glauert 壁面射流理論.................................... （114）
一、相似性解 ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... （115）
二、速度分布......................................................... （116）
三、普朗特假說套用................................................ （119）
四、壁面效應.................... .................................... （121）
五、解的匹配............. . . .......................... （124）
六、積分結果......................................................... （126）
七、相似指數值...................................................... （129）
第蘭節徑向壁面射流................................................ （130）
一、理論考慮......................................................... （130）
二、實驗結果......................................................... （134）
第四節三維壁面射流................................................ （139）
一、三維壁面射流的平均流特性................................. （139）
立、三維壁面射流的紊動特性.................................... （145）
參考文獻.......... . .............................. （147）
第七章多股衝擊射流
第一節雙股射流的基本特性... ...... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... （149）
一、會聚區................ . . ..................................... （150）
二、聯合區............... . . .......................................... （165）
第二節雙股衝擊射流的平均流和紊動特性...................... （175）
一、射流衝擊流動................................................... （176）
二、上噴流相似性................................................... （178）
三、上噴流的增長和衰減特性.................................... （180）
第三節多股衝擊射流入射方式對底板動壓的影響...... . . . （182）
一、射流間距對塘底動水壓力的影響........................... （183）
二、射流衝擊角對動水壓力的影響.............................. （183）
三、三股射流排列方式對動水壓力的影響.................... （184）
參考文獻.................................................................. （185）
第八章衝擊射流摻氣
第一節衝擊射流摻氣過程................................ （187）
一、射流直徑對摻氣最小速度的影響 ... ... ... ... ... ... ... ... ... （187）
二、液體粘性對摻氣最小速度的影響（189）
三、摻氣最小速度相關分析 ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... （189）
四、射流速度對氣泡大小及氣泡形成頻率的影響............ （190）
五、紊動強度對摻氣最小速度的影響........................... （191）
六、衝擊射流摻氣機理 ... ... . . . . . . ... ... ... ....... ... ... ... ... ... （192）
七、衝擊點摻氣特性................................................ （196）
第二節衝擊射流摻氣量.............................................. （201）
一、摻氣量的一般描述............................................. （201）
二、衝擊射流破碎長度................ ............................ （204）
三、水墊深度對摻氣量的影響.................................... （207）
四、射流速度對摻氣量的影響.................................... （208）
第三節 氣泡離散輸運特性.. . . .. .. . ... . .. .. . ... . .. .. . .. . ... . .. .. . .. . （213）
一、氣泡大小......................................................... （213）
二、氣泡最大穿透深度............................................. （214）
三、物質輸運 ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... （215）
第四節 衝擊射流摻氣對河床沖刷的影響I... ... ... ... ... ... ... ... （217）
參考文獻... ... .. . . ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... （219）
第九章衝擊射流數值模擬
第一節 紊流模型... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... （223）
一、準確的雷諾應力方程、k 方程和ε方程..................... （223）
二、單方程模型...................................................... （225）
三、標準k一ε模型. .................................................. （226）
四、代數應力模型 ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... （227）
第二節 流函式一渦量法... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... （230）
一、Wolfshtein 方法 ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... （231）
二、Agarwal—Bower 方法.......................................... （237）
第三節原始變數法........................................ （247）
一、數值方法................................ （248）
二、流場模擬結果................................................... （259）
參考文獻................................................................... （282）
第十章衝擊射流相干結構
第一節反饋現象和噪聲產生....................................... （286）
一、聚集交合...................................................... （286）
二、通過周期的機率密度分布.................................... （288）
三、噪聲產生..................... .................................... （288）
第二節相干結構的數學描述....................................... （294）
一、連續性方程、運動方程. ....................................... （295）
二、能量方程 ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... （296）
三、壓力脈動方程 ... . . . . . . . . . ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... （300）
四、渦量方程 ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... （302）
參考文獻... ... . ... . . ... ... . . ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... （304）
