本书运用流体力学和分子动力学等基本理论，系统性、条理性地推导和演绎了两相流的控制方程，建立了两相湍流模型及其计算方法，并结合一些典型算例，验证相关模型的可靠性、准确性。同时，本书也侧重于固-液两相湍流在水力机械中的应用，由此寻求固-液两相湍流水力机械的现代设计方法和理论，这也是基于两相湍流CFD技术的水力机械优化的一个重要发展方向。

本书综述单相流俩相流体动力学研究进展，针对低浓度两相流，演绎推导了低浓度两相流的基本理论和控制方程，并采用单相湍流封闭方法，给出了低浓度两相湍流的一系列相关封闭模型。然后采用Boltzrnann方程的微观动力学方法，演绎推导高浓度固-液两相流基本方程，并提出质量加权法来模化两相流的大涡模拟控制方程，同时提出两相流的湍流模型。最后在贴体坐标和交错网格下，采用有限体积法和SIMPLEC算法来离散固-液两相湍流的控制方程，并针对一些湍流模型，结合一些典型算例和工程应用实例，验证模型的可靠性、准确性和实用性。

本书可作为水利、环境、化工、流体机械及流体工程等专业的研究生教材或参考书，也可供相关专业及从事两相流研究的科研人员或工程技术人员自学与参考。

前言

第1章　绪论

 1.1 问题背景

 1.2　两相流计算力学在水力机械中的应用

第2章　湍流流动模拟

 2.1　湍流数值模拟的研究状况和发展

 2.2　湍流的Reynolds时均方程

 2.3　Revnolds应力输运方程

 2.4　湍流的平均速度场模型

 2.5　标准k-ε模型

 2.6　重整化群k-ε模型和可实现k-ε模型

 2.7　Revnolds应力方程模型

 2.8　代数应力模型

 2.9　大涡模拟及亚格子应力模型

 2.10　动态亚格子应力模型

第3章　低浓度的两相湍流模拟

 3.1　两相湍流数值模拟的研究状况和发展

 3.2　两相流基本特性及其描述

 3.3 单颗粒动力学模型(single Pamcle Dynanlics，SPD)

 3.4　颗粒在均匀流场中的运动分析

 3.5　两相流的基本方程组

 3.6　固-液两相湍流的雷诺平均控制方程

 3.7　单流体模型

 3.8　小滑移模型

 3.9　颗粒轨道模型

 3.10　固-液两相湍流的雷诺应力输运方程

 3.11 固-液两相湍流的kf-εf-Ap模型

 3.12　固-液两相湍流的kf-εf-Ap模型

 3.13　固-液两相湍流的大涡模拟模型

第4章　高浓度固-液两相湍流模拟

 4.1　高浓度固-液两相湍流的发展状况

 4.2　高浓度固-液两相湍流的界定

 4.3　固-液两相的微观和宏观变量及各相波尔兹曼方程

 4.4　固-液两相湍流的统计平均量输运方程

 4.5　两相湍流动量方程中的碰撞积分模型

 4.6　固-液两相湍流的动量方程

 4.7　固-液两相湍流的动态大涡模拟

第5章　两相湍流控制方程的数值模拟方法

 5.1　两相湍流液相控制方程的数值解法

 5.2　两相湍流控制方程的贴体坐标变换

 5.3　贴体坐标下的固-液两相湍流控制方程离散

 5.4　离散两相湍流控制方程的数值解法

 5.5　两相流的计算边界条件

 5.6　计算程序流程图

第6章　两相流数值模拟的应用

 6.1　转轮内固-液两相湍流的数值模拟及磨损预估

 6.2　非淹没丁坝三维绕流的试验和数值模拟研究

 6.3　动态亚格子应力模型在弯管湍流中的应用

 6.4　矩形管内高浓度固-液两相湍流的大涡模拟

 6.5　离心泵叶轮内高浓度固-液两相湍流的大涡模拟

参考文献