导读:本文包含了负浮力射流论文开题报告文献综述、选题提纲参考文献及外文文献翻译，主要关键词:射流,浮力,数值,平面,量纲,标度,热水。
负浮力射流论文文献综述
高文峰[1]（2018）在《分层环境流体中转捩区间负浮力射流形成机制及其应用研究》一文中研究指出负浮力射流射入分层环境流体的流动现象广泛存在于自然界和工程应用中。处于转捩区间的负浮力射流的非对称过渡和非对称特征是揭示射流中的湍流产生机制的关键所在。而环境流体的分层更使这些非对称过渡和非对称特征进一步复杂化。本论文对温度分层环境流体中处于转捩区间(即100≤Re≤400,1≤Fr≤8,0.0≤s≤0.3,这里Fr为弗罗德数,Re为雷诺数,s为无量纲温度分层数)的圆形负浮力射流在分层环境流体中的流动进行一系列的叁维直接数值模拟(DNS)计算,并根据计算结果分别定量和定性地分析这些流动的控制参数(即Fr,Re和s)对负浮力射流由对称到非对称过渡、非对称特征、最大射流高度等的影响。研究发现:(1)定量化的切向速度能准确地描述转捩区圆形负浮力射流非对称过渡和非对称行为特征;当圆形负浮力射流保持对称特征时,流场中不同位置的切向速度为零或非常小;而若流场中出现任何非零或不可忽略的切向速度时,则表明负浮力射流已呈现出非对称特征。(2)当Fr数或Re数较低时,负浮力射流一般能在整个时间段内保持对称特征;但当Fr数或Re数较大时,负浮力射流只在早期发展阶段呈现对称特性,而在非对称过渡时间之后,其表现为始终保持非对称,即使处于准稳态阶段也是如此,其表现特征为瞬时最大切向速度值围绕一基本恒定的时均值上下波动。(3)与Fr数和Re数的影响趋势相反,环境流体的温度分层(s数)对负浮力射流流动的稳定和削弱甚至消除射流的非对称特征起到积极作用。(4)根据所得数值结果,利用无量纲标度分析方法,本论文得到了一系列分层环境中负浮力射流特征参数的定量化的关键标度关系式,包括非对称特征的起始时间、初始最大射流高度、时间平均最大射流高度、到达初始最大射流高度的时间等;结果显示,Fr数和s数对这些特征参数有显着的影响,但Re数对这些特征参数的影响相比而言较小。对于负浮力射流在分层环境中的具体应用方面,本论文选取了太阳能应用中一个典型的立式承压储热水箱为分析对象,结合实际运行条件,对储水箱在取水阶段的叁种常见流量下的取水特性进行了模拟计算分析。研究发现:(1)无量纲温跃层厚度变化趋势随着流量的不同而不一致,但平均无量纲温跃层厚度随着流量的增加逐渐增厚;大流量工况下,平均无量纲温跃层厚度是中小流量工况下的近两倍;在中小流量工况下,无量纲温跃层厚度虽逐渐增加,但变化并不明显,但在大流量工况时,无量纲温跃层厚度在排水开始阶段非常厚,但随着放水时间增加,这一厚度快速变薄,到无量纲时间0.4后变化趋缓。这主要是因为在开始阶段,进口流量越大,冷热水掺混越明显,但随着冷水区域的扩大,较高的冷水入射动量对高温水层的影响逐步降低所致;排水流量越大,储热水箱内相同位置的冷水区域温度越高;在2.5 L/min和10 L/min的流量工况下,在水箱无量纲0.2高度处的温度差别达到14 K左右,表明排水流量越大,掺混越剧烈,能取出的可用热水越少。(2)储水箱内的无量纲?随着排水时间的增加逐渐减小,且减小趋势基本一致;在同一无量纲时间,排水流量大,储水箱中的无量纲?值也越大,在较大流量(10 L/min)时,无量纲?平均值为0.578,是较小流量下(2.5 L/min)的2.48倍。这一变化趋势说明:随着排水时间的增加,储水箱内的可用热量逐渐减小;排水流量越大,储水箱内的掺混越明显,储水箱内剩余的不可用热量越多,可取出的热量越少。在对不同进水流量对储水箱的放水特性进行分析后,本论文根据实际使用中的常用的中等流量,对温度分层度为5 K/m,10 K/m和20 K/m的叁种工况进行模拟计算分析,得到如下主要结果:(1)随着无量纲时间的增加,无量纲温跃层厚度的变化趋势为先减小再增大;不同的分层度下,平均无量纲温跃层厚度变化不明显,其平均值均在0.1左右,表明在不同的温度分层度下,无量纲温跃层厚度的变化并不能反应出水箱内整体的冷热水掺混情况。(2)无量纲?值随着温度分层度的增加和无量纲时间的增加逐渐减小,但温度分层度较大的20K/m工况下,变化趋势不同于温度分层较小的工况;当温度分层度为5 K/m时,平均无量纲?值为0.3263,而当温度分层度为20 K/m时,平均无量纲?值为0.2103,是温度分层度为5 K/m时的64%,表明温度分层度越大,无量纲?值的减小越明显,因而可从储水箱中取出的可用热量越多。这一结果印证了储水箱内的热水温度分层度对取水时冷热水的掺混有抑制作用;温度分层度越高,这种抑制作用越明显。这一结论与之前研究圆形负浮力射流在分层环境流体中的流动行为所得的关键定性结论完全一致,即环境流体的温度分层对负浮力射流流动的稳定起到积极作用,这种分层削弱甚至消除了射流的非对称特征。(3)储水箱内的平均无量纲?随温度分层度的增加呈线性降低的关系。(本文来源于《云南师范大学》期刊2018-11-29）
张松磊,王艳华,周建旭,丁国莹[2]（2014）在《非静态环境中负浮力射流模拟研究》一文中研究指出以计算流体学软件Fluent为基础,通过求解基于雷诺数平均法(RANS)的标准紊流模型对非静态环境中第一种形式的负浮力射流进行了模拟和研究,并用Tecplot处理了Fluent计算求得的曲线,由此得出了该种形式的负浮力射流从开始到结束过程中不同时刻的水流流态图以及整个流动过程的流线分布图。将模拟结果与理论计算结果进行对比、分析,表明该模拟结果与理论计算结果和实际情况吻合,说明该模型和方法能够计算此类负浮力射流。(本文来源于《人民黄河》期刊2014年11期）
槐文信,杨中华[3]（2006）在《流动环境中热水负浮力射流的近区数值模拟》一文中研究指出在试验研究的基础上,应用基于RNG方法的考虑负浮力的作用的kε-湍流模型,,对流动环境中由于温差引起的平面热水负浮力射流进行数值模拟.计算采用了混合有限分析方法离散控制方程,物理变量采用交错网格布置,用SIMPLEC算法求解离散方程.计算得到的流速场、温度场与试验结果符合良好,表明该模型和方法可用于平面热水负浮力射流特性的预报.(本文来源于《华中科技大学学报(自然科学版)》期刊2006年02期）
杨中华,槐文信[4]（2006）在《流动环境中热水负浮力射流的近区特性分析》一文中研究指出在对流动环境中平面热水负浮力射流进行数值模拟的基础上就近区特性进行分析,得到了不同排放角度和射流比下涡心和分离点位置等特征量的值.分析了水面上流速、温度、湍动能及其耗散率变化规律,对涡心断面上的动量方程和湍动能平衡进行了研究.计算结果分析发现回流区内湍动能最大值存在滞后的现象,浮力作用对时均量的影响较大,而对紊动量的影响则比较小.(本文来源于《华中科技大学学报(自然科学版)》期刊2006年02期）
林文贤,刘滔[5]（2005）在《弱的负浮力射流研究进展》一文中研究指出本文主要总结了利用量纲分析和标度分析研究弱的负浮力射流在均匀和线性分层环境流体中的流动特性,以及利用直接数值模拟来验证和定量化表征流动特性的标度关系的进展情况。(本文来源于《水动力学研究与进展(A辑)》期刊2005年06期）
杨中华,槐文信,王驰,余新明[6]（2005）在《排放角度对平面负浮力射流的影响及射流远区特性分析》一文中研究指出采用κ-ε湍流模型和混合有限分析算法,对静止环境中多排放角度的平面负浮力射流进行了数值模拟,分析了射流角度和出口密度弗汝德数对负浮力射流特征量的影响,给出了考虑排放角度的最大上升高度计算公式.分析了垂直射流的远区特性,高密度流体以异重流形式向下游流动.(本文来源于《武汉大学学报(工学版)》期刊2005年01期）
杨中华,槐文信[7]（2004）在《采用RNG紊流模型计算静止环境中圆形负浮力射流》一文中研究指出基于RNG方法的k ε湍流模型,运用混合有限分析算法对静止环境中圆形负浮力射流进行数值模拟。从射流的最大入侵高度、流速矢量图、温度等值线、湍动能等值线、横断面上的流速和温度分布以及轴线上温度变化等方面与有效的试验资料进行了较为全面的对比验证。两者的良好吻合表明,基于RNG方法的紊流模型和混合有限分析法的结合能较好地模拟变密度流动。(本文来源于《水科学进展》期刊2004年06期）
杨中华[8]（2004）在《负浮力射流特性的研究》一文中研究指出本文研究了静止环境和流动环境中的负浮力射流的特性。负浮力射流在环境领域有着广泛地应用,如工业和生活污水排海排江,电厂冷却水排入江河,从烟囱、冷却塔等建筑物排出的粉尘、废热气体流入大气、船舶废水排入港口水域。当废水或废气排放到环境流体中时,废流体的密度往往与环境流体的密度不同,这种由于密度差而产生的浮力不仅影响平均流本身,而且更主要的影响湍流及受湍流影响的动量、热量和质量的交换。因此,对浮力作用下的射流研究不仅具有重要的学术意义,而且对工程实践也具有重要的实际意义,能够为正确分析、准确预报污染物的扩散、输移规律及其影响途径,制定合理、有效的控制和保护措施,减少扩散器各种繁复设计参数(如形状、尺寸等)的率定等问题提供理论基础。本文的主要工作就是在前人试验研究的基础上,结合试验和数值模拟,对多种形式的负浮力射流的水流流动特性进行分析和研究,探讨污染物的输移扩散规律,给出射流影响区域具体划分方法和计算公式,对设计排海工程扩散器,评价扩散器的稀释效果及污染范围提供理论基础。文章首先对负浮力射流的试验研究成果进行了总结和分析,介绍了有关的主要控制参数和研究热点,然后对一种目前研究较少的热水负浮力射流进行了试验研究,最后结合试验研究的成果,对多种形式的负浮力射流进行了数值模拟和预报。数值研究分静止和流动两部分进行,分别研究了圆形和平面、垂直和倾斜、盐水负浮力和热水负浮力等不同的射流形式。负浮力射流是一种变密度流,目前的研究多停留在试验阶段。对几种较为显着的特征量进行测量分析,主要包括射流最大上升高度、分离点的位置、底部扩展层厚度、各特征位置的稀释度等等,对于流场内部结构的研究则很少。理论分析认为,对于静止环境中的盐水负浮力射流,射流的最大上升高度等特征量的主要影响因素主要是动量通量、浮力通量和流量通量,通过量纲分析进一步得到了特征量与出口密度弗劳德数的线性关系,由于试验工况和测量方法的差别,不同的试验研究得出的不同的经验系数。对现有的试验资料进行整理,并进行曲线拟合,得到适用于不同出口密度弗劳德数的经验公式。静止环境中的倾斜射流可以扩大喷射的影响区域,增加稀释度,因而在实际上具有更多的应用。射流角度不同,特征量也不一样。对多种倾角下的射流进行了试验研究表明,当倾角为60 o时,圆形负浮力射流的轨迹最长,其稀释度最大,对60 o倾角的试验研究得到了相应的最大上升高度、分离点的位置和相应的稀释度计算式,它们均与出口密度弗劳德数有关。流动环境中的负浮力射流特性不仅和出口密度弗劳德数有关,还要受到射流比和排放角度的影响。通过量纲分析可以得到各特征量的计算公式,它是射流比和出口密度弗劳德数的函数。在流动环境中,垂直射流的稀释效果比倾斜射流(向下游倾斜)的稀释效果要好。盐水负浮力射流的试验研究较多,而对于另一种负浮力射流,即由温度变化引起的负浮力射流则研究的较少。本文对流动环境中的平面热水负浮力射流进行了试验研究。采用Micro ADV测量系统和温度测量仪器对流场和温度场进行了测量,得到了热水负浮力射流的时均和紊动特性。不同的试验工况采用改变环境流速和排放角度来实现,为了对比分析浮力作用对射流的影响,我们也作了纯射流的试验。对比表明,不同的排放角度下,负浮力射流和纯射流的影响区域大小关系不同,说明热水负浮力射流中,温度变化对射流的影响不仅表现在负浮力作用一个方面,还表现在紊动强度的增强,而两者的强弱对比决定了温度负浮力射流的流动规律。对射流的紊动分析表明,横流来流及出流断面的紊动较弱,但出流断面较之来流断面的紊动有所增强;涡心及分离点断面的紊动较强。通过本文试验可以看到,Micro ADV能够精确的采集流场的速度样本,并且它的采集频率很高,从而为分析流场的紊动特性提供了很大的方便,但是在整理试验成果中同时发现,所采集的流场紊动数据沿探头发射方向偏小,这一问题在以后的流场测量中应引起注意。在数值模拟方面,建立考虑浮力作用的k -ε双方程湍流模型,采用混合有限分析方法对二维和叁维负浮力射流进行数值模拟。为了避免相同结点上求解所有的未知量时出现的不合理的锯齿状压力分布,而应用交错网格法,边壁条件的处理采用壁函数方法。对静止环境的圆形和平面负浮力射流进行了数值模拟和预报,采用试验资料对数学模型和方法进行了验证。分析了最大入侵高度、断面和轴线上的流速、密度(或温度)和湍动能变化以及典型断面上的湍动能和动量平衡。对于倾斜负浮力射流,根据流动的特性可以将射流影响区域划分成为叁个区,即:射流区、回流区和水平扩展区,射流区和水平扩展区及射流区内部分区的界限通过计算公式给出,计算还给出了收缩断面的位置及该断面物理量的分布。通过对不同排放角度下平面负浮力射流的计算,分析了排放角度对负浮力射流的影响,给出了考虑排放角度影响的倾斜射流最大上升高度计算公式。通过对负浮力射流的远区计算表明,高密度流体以异重流的形式沿底部向下游推进,分析了异重流的头部形状和远区断面流速分布规律。流动环境中的负浮力射流相对于静止环境中的负浮力射流增加了环境来流的作用,因此在分析流动规律的时候必须考虑流速比的影响。对流动环境中的负浮力射流,分别模拟了平面垂直负浮力射流、平面倾斜负浮力射流、平面热水负浮力射流和圆形垂直负浮力射流。对于平面负浮力射流,分别分析了最大入侵高度、断面上的流速、密度(或温度)和湍动能变化以及典型断面上的湍动能和动量平衡。类似静止环境中倾斜负浮力射流的方法,同样可以将射流影响区域分区,给出了分区的界限和相应的计算公式。结合本文的试验,对平面热水负浮力射流同样进行了数值模拟和预报,计算得到了不同排放角度和射流比情况下的涡心、分离点位置和最大入侵高度。对比分析表明,对于流动环境中的热水负浮力射流,倾斜射流比垂直射流影响区域要小的多,射流角度越小,各特征量的值越小。射流比越大,各特征量的值也越大。对湍动能及其耗散率分布的分析可以得到,在喷口下游有两个相对较高的区域,一个在喷口附近,一个在回流区内,回流区内湍动能最大值存在滞后的现象。湍动能耗散率在主流中心线上较大,向两侧逐渐减小。在靠近喷口的下游水面附近,有一个相对较小的区域。在水面上,喷口下游的湍动能及其耗散率均衰减很快,然后逐渐增大,在分离点位置附近达到一个最大值,然后逐渐减小。在喷口下游,温度的最大值并不在分离点处,而是在距离喷口相对较近的一个位置。流动环境的圆形负浮力射流属于叁维问题,采用叁维紊流模型对其进行了数值模拟,分析了这类射流的流动状态和密度扩散规律,给出了不同射流比下的流线图和断面密度等值线图。发现了喷口附近存在一个相对的低密度区以及射流撞击底部后向侧壁分流、密度分布呈现中间低两侧高的现象。(本文来源于《武汉大学》期刊2004-04-26）
槐文信,杨中华,谢省宗[9]（2003）在《流动环境中负浮力射流近区流动混合有限分析解》一文中研究指出建立流动环境中平面负浮力射流的二维k—ε湍流模型,采用D..Shahrahani和J.D.Ditmars(1976)的试验资料进行检验,并且对平面负浮力射流流动特性进行了数值预报。给出了射流的分区及分区的界限。(本文来源于《第四届《海峡两岸计算流体力学学术研讨会》论文集》期刊2003-08-01）
槐文信,杨中华[10]（2001）在《动水中负浮力射流特征量的研究》一文中研究指出流动环境中的负浮力射流与一些工程和实际问题的密切关系 ,已成为近几年环境水动力学领域中一个十分重要的课题。本文简要地介绍了目前已有的研究工作 ,并作了评价。在此基础上 ,提出了进一步研究的问题(本文来源于《水动力学研究与进展(A辑)》期刊2001年04期）
负浮力射流论文开题报告
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
以计算流体学软件Fluent为基础,通过求解基于雷诺数平均法(RANS)的标准紊流模型对非静态环境中第一种形式的负浮力射流进行了模拟和研究,并用Tecplot处理了Fluent计算求得的曲线,由此得出了该种形式的负浮力射流从开始到结束过程中不同时刻的水流流态图以及整个流动过程的流线分布图。将模拟结果与理论计算结果进行对比、分析,表明该模拟结果与理论计算结果和实际情况吻合,说明该模型和方法能够计算此类负浮力射流。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
负浮力射流论文参考文献
[1].高文峰.分层环境流体中转捩区间负浮力射流形成机制及其应用研究[D].云南师范大学.2018
[2].张松磊,王艳华,周建旭,丁国莹.非静态环境中负浮力射流模拟研究[J].人民黄河.2014
[3].槐文信,杨中华.流动环境中热水负浮力射流的近区数值模拟[J].华中科技大学学报(自然科学版).2006
[4].杨中华,槐文信.流动环境中热水负浮力射流的近区特性分析[J].华中科技大学学报(自然科学版).2006
[5].林文贤,刘滔.弱的负浮力射流研究进展[J].水动力学研究与进展(A辑).2005
[6].杨中华,槐文信,王驰,余新明.排放角度对平面负浮力射流的影响及射流远区特性分析[J].武汉大学学报(工学版).2005
[7].杨中华,槐文信.采用RNG紊流模型计算静止环境中圆形负浮力射流[J].水科学进展.2004
[8].杨中华.负浮力射流特性的研究[D].武汉大学.2004
[9].槐文信,杨中华,谢省宗.流动环境中负浮力射流近区流动混合有限分析解[C].第四届《海峡两岸计算流体力学学术研讨会》论文集.2003
[10].槐文信,杨中华.动水中负浮力射流特征量的研究[J].水动力学研究与进展(A辑).2001
论文知识图
