第1篇 水力机械两相流动力学 1
1 绪论 1
1.1 水力机械中两相湍流 1
1.2 单相流体湍流数值模拟的研究状况和发展 3
1.3 两相湍流数值模拟的研究状况和发展 9
1.4 计算流体力学（CFD）在水力机械中的应用 13
1.5 空化基本概念 14
1.6 空化、空蚀现象的认识 15
1.7 空化的形成机理 18
参考文献 19
2 水力机械两相流动力学基础 27
2.1 多相流数值模拟方法 28
2.2 颗粒动力学 31
2.3 空泡动力学基础 37
2.4 水力机械中沙粒磨损 42
参考文献 45
3 多相湍流的雷诺平均速度场理论 47
3.1 多相流动的体积平均法 48
3.2 多相流动的基本方程 49
3.3 水力机械中液-固两相流湍流方程的封闭 56
3.4 固液两相流中拉格朗日-欧拉法 64
3.5 多相流中两流体模型用于计算水力机械中固液两相流动 67
参考文献 76
4 基于波尔兹曼方程的水力机械两相流的动理学 78
4.1 用动理学方法推导单相流控制方程 79
4.2 两相湍流的高低浓度界定 81
4.3 两相的微观和宏观变量 82
4.4 两相的宏观量（统计平均量）输运方程 83
4.5 两相的宏观量（统计平均量）连续方程 84
4.6 两相的宏观量（统计平均量）动量方程 85
参考文献 91
5 两相流动VOF模型的数值模拟 92
5.1 VOF模型概述 92
5.2 进水口前流态的定常模拟 92
5.3 进水口前流态的非定常模拟 103
参考文献 112
第2篇 水力机械固液两相湍流数值模拟 114
6 固液两相湍流的大涡模拟基础 114
6.1 序言 114
6.2 大涡模拟的基本概念 115
6.3 固液两相流的大涡模拟 119
7 水力机械内部固液两相湍流的计算 121
7.1 离心泵转轮内部固液两相流动的数值模拟 121
7.2 水轮机转轮内部固液两相流动大涡模拟 124
8 高浓度固液两相湍流的大涡模拟 131
8.1 高浓度固液两相湍流的大涡模拟基础 131
8.2 长方形直管内的高浓度固液两相湍流 135
8.3 本章小结 139
9 水力机械高浓度固液两相湍流数值计算 141
9.1 水力机械叶轮内固液两相湍流的大涡模拟方程 141
9.2 计算结果和试验结果的比较和分析 143
9.3 小结 146
参考文献 147
第3篇 水力机械空化流动数值模拟 149
10 水力机械中空化流动 149
10.1 水力机械空化类型 149
10.2 空化数、初生空化数和消失空化数 151
10.3 影响水力机械空化的影响因素 152
10.4 水力机械空化的危害 153
10.5 水力机械中空化流动试验研究 154
11 空化流动的基本模型和方程 157
11.1 用动理学方法推导单相流控制方程 157
11.2 用动理学方法推导两相空化流的控制方程 157
11.3 两相空化流的Reynolds时均方程组 160
11.4 两相空化流的Reynolds应力输运方程 161
11.5 两相空化流的RNG k—ε—kg湍流模型 162
11.6 三维混合流体完整空化湍流模型 165
12 双流体模型对两相空化流进行模拟 169
12.1 两相空化流中的压强校正算法 169
12.2 边界条件 171
12.3 二维文透里（Venturi）管内空化流动数值模拟 172
12.4 水泵吸水池内三维空化湍流数值模拟 173
12.5 数值模拟结果与试验结果的对比分析 184
13 混合流体完整空化模型的三维空化湍流数值模拟 193
13.1 计算对象与工况 193
13.2 数值计算结果与分析 194
参考文献 202