中文摘要：

得到了用基于非交错网格的有限体积法数值模拟负浮力竖直射流的二维和三维计算机程序，并包含了自由表面和湍流的影响；首次对弱负浮力竖直射流在分层和非分层环境流体中的非稳态流动特征作了详尽的理论分析和数值模拟研究；给出了射流的瞬时流动特征和系统的控制参数之间的定量相关式；首次对强的负浮力射流中的湍流特征作了详尽的研究，并利用数值计算结果修正了二阶矩湍流模型，使之可以准确地描述以浮力为主的湍流流动；对矩形空腔和柱状空腔中的非稳态自然对流作了详尽的理论和数值研究；首次对负浮力竖直射流撞击自由表面现象作了深入地研究；研究结果填补了以往研究工作中的不足和空白，使我们对负浮力射流撞击自由表面机理有了正确的掌握。

结论摘要：

得到了用基于非交错网格的有限体积法数值模拟负浮力竖直射流的二维和三维计算机之下程序，并包含了自由表面和湍流的影响；首次对弱负浮力竖直射流在分层和非分层环境流体中的非稳态流动特征作了详尽的理论分析和数值模拟研究；给出了射流的瞬时流动特征和系统的控制参数之间的大理定量相关式；首次对强的负浮力中的湍流特征作了强尽的研究，并利用数值计算结果修正了二阶矩湍流模型，使之可以准确地描述以浮力为主的湍流流动，对矩形空腔和柱状空腔中的非稳定态自然对流作了详尽的理论和数值研究；首次对负浮力竖直射流撞击自由表面现象作了深入地研究；研究结果填补了以往研究工作的不足和空白，使我们得到了用基于非交错网格的有限体积法数值模拟负浮力竖直射流的二维和三维计算机之下程对负浮力射流自由表面机理有了正确的掌握。