海岸與海洋工程中的計(jì)算水動(dòng)力學(xué)
定 價(jià)：268 元
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- 作者：林鵬智
- 出版時(shí)間：2023/6/1
- ISBN：9787030742537
- 出 版 社：科學(xué)出版社
- 中圖法分類(lèi)：P75
- 頁(yè)碼：336
- 紙張：
- 版次：31
- 開(kāi)本：16
本書(shū)首先介紹了水動(dòng)力學(xué)基礎(chǔ)理論和數(shù)值計(jì)算方法，兩者奠定了計(jì)算水動(dòng)力學(xué)數(shù)值模型的基礎(chǔ)。本書(shū)從海岸與海洋工程實(shí)際問(wèn)題出發(fā)，以模型應(yīng)用的空間尺度為劃分標(biāo)準(zhǔn)，分別介紹了大尺度、中尺度和小尺度水動(dòng)力學(xué)模型，并結(jié)合案例對(duì)模型的應(yīng)用范圍和場(chǎng)景進(jìn)行了深入探討，幫助讀者理解和選取正確的模型來(lái)解決特定的工程問(wèn)題。尤其是針對(duì)小尺度工程問(wèn)題，本書(shū)通過(guò)大量的標(biāo)準(zhǔn)案例模擬分析，為讀者提供了可以參考和對(duì)比的算例與數(shù)據(jù)。最后，本書(shū)對(duì)水動(dòng)力學(xué)模型的未來(lái)發(fā)展前景和挑戰(zhàn)進(jìn)行了總結(jié)。
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目錄
第1章 簡(jiǎn)介 1
第2章 水動(dòng)力學(xué)基本數(shù)學(xué)理論 5
2.1 粘性流理論 5
2.2 勢(shì)流理論 10
2.3 湍流與湍流數(shù)學(xué)模型 11
參考文獻(xiàn) 19
第3章 數(shù)值計(jì)算方法 21
3.1 數(shù)值計(jì)算方法簡(jiǎn)介 21
3.2 有限差分法 24
3.3 有限體積法 38
3.4 無(wú)網(wǎng)格粒子方法 40
3.5 格子玻爾茲曼方法 42
參考文獻(xiàn) 45
第4章 大尺度水動(dòng)力學(xué)模型 48
4.1 三維靜壓模型 49
4.2 淺水方程模型 51
4.3 能譜方程模型 62
4.4 風(fēng)浪流耦合模型 72
參考文獻(xiàn) 79
第5章 中尺度水動(dòng)力學(xué)模型 86
5.1 緩坡方程與改進(jìn)緩坡方程模型 86
5.2 Boussinesq方程模型 96
參考文獻(xiàn) 105
第6章 小尺度水動(dòng)力學(xué)模型 116
6.1 三維NEWTANK模型 118
6.2 二維CIP模型 127
6.3 粒子模型（SPH、MPS 和CPM 等） 141
6.4 OpenFOAM模型 163
6.5 LBM模型 175
參考文獻(xiàn) 176
第7章 小尺度波流模型在海岸與海洋工程中的應(yīng)用 188
7.1 波浪的生成和吸收 188
7.2 斜坡地形上的波浪破碎摻氣 192
7.3 運(yùn)動(dòng)物體模擬方法與結(jié)構(gòu)動(dòng)力響應(yīng) 201
7.4 非慣性坐標(biāo)系與運(yùn)動(dòng)液艙內(nèi)的液體晃蕩 210
7.5 調(diào)諧液體阻尼器與支撐結(jié)構(gòu)平臺(tái)耦合作用 221
7.6 雙層液體流動(dòng) 229
7.7 泥沙輸運(yùn)與底床沖刷 243
7.8 波浪沖高越浪與海岸防災(zāi)減災(zāi) 258
7.9 海岸植物消浪 272
參考文獻(xiàn) 285
第8章 總結(jié)與展望 299
8.1 波流模型總結(jié) 299
8.2 水動(dòng)力學(xué)模型在工程應(yīng)用中的難點(diǎn)和挑戰(zhàn) 300
8.3 計(jì)算水動(dòng)力學(xué)研究展望 313
參考文獻(xiàn) 316
附錄I 笛卡兒坐標(biāo)、柱坐標(biāo)和球極坐標(biāo)中梯度、散度、旋度及拉普拉斯算子的定義 321
附錄Ⅱ 張量和向量操作 323
附錄Ⅲ 勢(shì)流伯努利方程的推導(dǎo) 325
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