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Please use this identifier to cite or link to this item: http://ntour.ntou.edu.tw:8080/ir/handle/987654321/46584

Title: 波與流環境對射流場之影響研究
Authors: 黃榮鑑;謝志敏
Contributors: 國立臺灣海洋大學:系統工程暨造船學系
Keywords: 射流;諾平均方程式;流體體積法;波流交互作用
Date: 2010
Issue Date: 2018-05-24T07:14:38Z
Publisher: 行政院國家科學委員會
Abstract: 摘要:水環境污染問題是當今世界各國普遍所關注的重大問題,由於經濟的發展以及人民生活水平的提 高,城市污水、電廠廢水、廠礦煙氣等的排放量逐漸增加,這些排放過程都跟射流的流動有關。海洋 放流是現代沿海城市污水處置的發展方向,但是將波浪作爲主要動力因素,用紊流模式對污染物的擴 散輸運作數值模擬的研究還不多見。且海洋放流的課題勢必要有良好的管控,才不致使海洋蒙受污染 的威脅情況;而要達到良好的放流管控,則須輔以學理的探討,使海洋放流能成污水處理的經濟有效 的工具。海洋放流通常以射流的形式排放到海洋之中,若能有系統的對波浪與流環境中之射流特性的 基礎性研究,不僅可以加深對紊流的認識,而且能夠爲射流在工程應用中提供更加完善的理論基礎, 有著重要的科學價值和實際意義。故而本計畫擬對波浪與流環境對射流場之影響為課題,發展適切的 數值模式並模擬探討,以提供政府及業界參考引用。 本計畫擬從數值模擬方面對波與流環境中射流特性,包括射流的流態、射流擴展範圍以及污染物 濃度場分佈等特性進行研究。特別是在環境水體爲波浪時,對波流要素的改變影響射流特性的規律進 行了深入的探討。本計畫將在主持人以往的研究成果為基礎,擬以RANS 方程式爲基本控制方程式, 用 k − ε 紊流模式來模擬紊流效應和流體體積法模擬自由液面的紊動射流之二維數學模式和三維數 學模式。 本計畫為三年計畫,第一年主要工作發展數值模式探討垂直射流在二維波與流環境作用下之流場 特性;第二年探討在不同方向、位置之射流對二維波與流環境中之流場影響研究;第三年探討射流在 三維波與流環境作用下之流場特性。本文擬設計模擬了不同水深、射流速度、波高和週期組合的案例, 基於紊流模式的數值計算,研究了波浪和波流環境中擴散係數和各影響因素的關係。本計畫擬對靜 水、波浪和波流環境中的射流作了模擬分析。靜水環境中重點分析了自由面分佈、軸線速度和濃度的 衰減和水平分佈規律;擬在波環境中波浪週期和波高對射流濃度場分佈的影響;擬在波流環境中分析 了自由液面分佈、濃度場分佈、軌跡線、渦形結構的發展過程及底邊界和自由液面對它們的影響。其 研究成果可提供工程單位設計海洋放流之參考。
URI: http://ntour.ntou.edu.tw:8080/ir/handle/987654321/46584
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