导语

  

内容提要

  

    程文、王敏、孟婷著的《流场可视化技术及其在水环境中的应用》结合可视化技术、流体力学、水处理工艺、水环境生态等多门学科的知识，系统地讲述流体可视化技术的基本理论、水环境中流场的测量技术、水体中气相速度场和液相速度场的可视化技术以及流场可视化在水环境中的应用，并以水处理反应器曝气池、水工构筑物柔性坝及鱼道为例，对可视化技术的应用进行介绍。全书分为6章，分别为绪论、流场测量技术、气相速度场的可视化、液相速度场的可视化、曝气池中流体可视化的研究与应用以及流场可视化应用实例。
    本书可供研究水环境中水体运动规律的环境科学与工程、给水排水工程、水力学等专业高等院校师生和科研人员参考使用。

总序一
总序二
总序三
前言
第1章  绪论
  1.1  水环境问题与流场可视化
    1.1.1  水利设施与流体运动
    1.1.2  水处理反应器中的流体
  1.2  可视化技术
    1.2.1  可视化的研究内容及意义
    1.2.2  可视化技术的应用
    1.2.3  可视化技术的分类
  1.3  流场可视化
    1.3.1  流场可视化研究内容
    1.3.2  流场可视化特点
    1.3.3  流场可视化流程
    1.3.4  流场可视化分类
    1.3.5  流场可视化方法
  1.4  流场可视化技术应用前景
  参考文献
第2章  流场测量技术
  2.1  技术概述
  2.2  常用流场测量技术
  2.3  粒子图像测速技术
    2.3.1  粒子图像测速技术概述
    2.3.2  PIV 技术原理及特点
    2.3.3  PIV 技术系统组成
    2.3.4  PIV 提取算法
  2.4  流场的相关参数
  参考文献
第3章  气相速度场的可视化
  3.1  流场图像预处理
    3.1.1  图像的数值化
    3.1.2  图像阈值分割
    3.1.3  气泡图像的分割
    3.1.4  图像降噪与增强
    3.1.5  边缘提取
    3.1.6  图像拼接
  3.2  气相速度场获取
    3.2.1  图像灰度分布互相关法
    3.2.2  傅里叶变换法
    3.2.3  BICC 算法
    3.2.4  RCC-PIV 法
  3.3  气相流场数据后处理
    3.3.1  亚像素拟合
    3.3.2  错误矢量去除
    3.3.3  4 帧粒子跟踪测速算法
  参考文献
第4章  液相速度场的可视化
  4.1  两相分离技术
    4.1.1  灰度分辨法
    4.1.2  粒径分辨法
    4.1.3  激光诱导荧光法
    4.1.4  中值滤波法
    4.1.5  滑移速度法
  4.2  逆解析技术
    4.2.1  逆解析原理
    4.2.2  逆解析方程求解
    4.2.3  逆解析参数的确定
    4.2.4  逆解析的优势
  4.3  逆解析算法的验证
    4.3.1  泰勒-格林涡验证逆解析
    4.3.2  欧拉-欧拉模型验证逆解析
  参考文献
第5章  曝气池中流体可视化的研究与应用
  5.1  曝气池装置与系统
    5.1.1  装置模型
    5.1.2  装置系统
    5.1.3  氧转移模型
  5.2  曝气池中气泡运动规律
    5.2.1  曝气量对气泡运动的影响
    5.2.2  纵横比对气泡运动的影响
    5.2.3  曝气器布置间距对气泡运动的影响
  5.3  曝气池中氧传质规律
    5.3.1  不同曝气量下氧转移规律
    5.3.2  不同纵横比下氧转移规律
    5.3.3  不同曝气器布置间距下氧转移规律
  5.4  气泡运动对水处理效果的影响
    5.4.1  水处理装置图
    5.4.2  优化处理效果
  参考文献
第6章  流场可视化应用实例
  6.1  流场可视化在水库研究中的应用
    6.1.1  水库堤坝的掺气减蚀研究
    6.1.2  水库流场模拟研究
  6.2  流场可视化在水土保持研究中的应用
    6.2.1  沙棘柔性坝概述
    6.2.2  可视化流场的获取
    6.2.3  流场的分析
  6.3  流场可视化在过鱼设施优化中的应用
    6.3.1  鱼道研究进展
    6.3.2  鱼道流场可视化
    6.3.3  流场模拟及可视化结果
  参考文献