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水泵站流場CFD模擬分析研究與應用

  • 作者：于永海//成斌//朱曉明//張林|責編:吳淼
  • 出版社：河海大學
  • ISBN：9787563097876
  • 出版日期：2025/08/01
  • 裝幀：平裝
  • 頁數：287
人民幣：RMB 98 元      售價：元
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內容大鋼
    CFD方法已成為大中型低揚程泵站水動力學問題的主要分析研究手段。本書內容包括水泵站流場CFD分析的理論基礎、CFD軟體的基本用法、側向進水泵站前池整流斜板的參數優化、肘形進水流道兩點壓差式測流法和泵站箱涵式進水流道內流場CFD分析。
    本書可供高等院校水利工程相關專業研究生學習和借鑒，也可供泵站工程技術人員參考。
作者介紹
于永海//成斌//朱曉明//張林|責編:吳淼
目錄
第1章  水泵站流場CFD分析的理論基礎
  1.1  水流運動控制方程與湍流模型
    1.1.1  水流運動控制方程
    1.1.2  湍流模型
    1.1.3  壁面函數法
    1.1.4  VOF法
  1.2  基於有限體積法的控制方程離散
    1.2.1  有限體積法
    1.2.2  常用的離散格式
    1.2.3  建立離散方程應遵循的原則
  1.3  流場數值計算的SIMPLE演算法
    1.3.1  交錯網格
    1.3.2  二維穩態問題動量方程的離散
    1.3.3  SIMPLE演算法
    1.3.4  SIMPLEC演算法
    1.3.5  PISO演算法
第2章  CFD軟體的基本用法
  2.1  CFD軟體結構與問題求解步驟
    2.1.1  CFD軟體結構
    2.1.2  常規問題求解步驟
  2.2  計算幾何模型的建立與網格生成
    2.2.1  幾何模型的建立
    2.2.2  網格生成
  2.3  選擇求解器與計算模型
    2.3.1  求解器的類型
    2.3.2  計算模型
  2.4  設置邊界條件及定義材料
    2.4.1  邊界條件的類型
    2.4.2  設定邊界條件的步驟
    2.4.3  定義材料
  2.5  設置求解控制參數
    2.5.1  求解方法及控制設置
    2.5.2  求解監視設置
    2.5.3  流場初始化
  2.6  計算結果的后處理
    2.6.1  計算后處理的意義
    2.6.2  后處理的主要工作內容
  2.7  計算精度與驗證
    2.7.1  計算精度的影響因素
    2.7.2  計算可信度的影響因素
    2.7.3  計算結果的驗證
第3章  側向進水泵站前池整流斜板的參數優化
  3.1  側向進水泵站進水流場CFD計算模型的建立
    3.1.1  計算方案的制定
    3.1.2  計算流體域與幾何建模
    3.1.3  計算網格劃分
    3.1.4  邊界條件及求解設置
  3.2  側向進水泵站進水流場CFD模擬分析
    3.2.1  流場評價指標
    3.2.2  典型特徵斷面的選取

    3.2.3  數值模擬結果分析
  3.3  基於正交試驗法的整流斜板參數優化
    3.3.1  正交試驗設計
    3.3.2  典型工況下正交試驗法最優結果分析
    3.3.3  對比工況下整流斜板參數檢驗
  3.4  基於響應面法的整流斜板參數優化
    3.4.1  響應面法簡介
    3.4.2  響應面法試驗設計
    3.4.3  響應面試驗結果分析
    3.4.4  典型工況下二階響應面模型最優結果分析
    3.4.5  對比工況下整流斜板參數檢驗
  3.5  基於BPNN-GA方法的整流斜板參數優化
    3.5.1  反向傳播神經網路(BPNN)模型
    3.5.2  遺傳演算法(GA)
    3.5.3  典型工況下BPNN-GA方法的搭建
    3.5.4  典型工況下BPNN-GA最優結果分析
    3.5.5  對比工況下整流斜板參數檢驗
第4章  肘形進水流道兩點壓差式測流法
  4.1  肘形進水流道壓差測點的確定
    4.1.1  無隔墩肘形進水流道測壓點的確定
    4.1.2  有隔墩肘形進水流道測壓點的確定
  4.2  壓差和流量關係的試驗與計算
    4.2.1  物理模型的建立
    4.2.2  物理模型試驗數據與分析
  4.3  原型壓差和流量關係的確定
    4.3.1  大規模並行計算和雲計算平台
    4.3.2  原型數值計算中網格尺寸的確定
    4.3.3  有隔墩泵站數值計算結果與分析
    4.3.4  無隔墩泵站數值計算結果與分析
    4.3.5  泵站工程現場實測流量的預測
  4.4  原型現場流量監測系統
    4.4.1  基於原型泵裝置綜合特性曲線推求水泵流量
    4.4.2  現場實測流量及分析比較
第5章  泵站箱涵式進水流道內流場CFD分析
  5.1  泵站箱涵式進水流道內流場CFD計算模型構建
    5.1.1  有壓箱涵式進水流道流場模擬方法
    5.1.2  進水流道流場邊界條件
    5.1.3  網格剖分方式
    5.1.4  數值模擬計算方法
    5.1.5  數值模型驗證
  5.2  L型隔板整流的箱涵式進水流道內流場CFD分析
    5.2.1  無消渦措施方案進水流道流動特性分析
    5.2.2  L型隔板進水流道流場特性分析
  5.3  喇叭管下導流錐整流的箱涵式進水流道內流場CFD分析
    5.3.1  導流錐進水流道計算模型
    5.3.2  網格剖分
    5.3.3  進水流道流態分析
參考文獻

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