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非靜壓水波模型理論及應用 版權信息
- ISBN：9787313250384
- 條形碼：9787313250384 ; 978-7-313-25038-4
- 裝幀：一般膠版紙
- 冊數：暫無
- 重量：暫無
- 所屬分類：>
非靜壓水波模型理論及應用 本書特色
水波理論以其發展歷史為脈絡，經歷了線性水波、非線性水波研究的進階之路。水波問題的研究成果豐碩，水波理論和模型多樣。各種水波模型的差異性來自于不同的建模理論基礎，而不同的理論框架限制著不同水波模型的適用性。非靜壓模型是靜壓模型的推廣，即舍棄了靜壓假定這一限制條件。非靜壓模型從提出伊始，即作為靜壓模型應用范圍的拓廣，主要應用在水波運動的數值模擬，如海岸帶波浪演化等問題的研究。本書結合作者多年來關于非靜壓模型開發的研究工作，系統地總結了非靜壓模型20余年的發展，梳理了理論基礎，概括了模型的適用條件，主要內容包括：水波模型簡介，非靜壓水波模型的理論基礎、數值求解、校驗、數值求解問題分析和在高精度數值模擬中的應用等方面，以期為相關研究者提供參考。
非靜壓水波模型理論及應用 內容簡介
本書是關于帶自由表面水流數值模型——非靜壓模型的理論基礎及其應用的專題著作，涉及模型的理論建模、模型特點和模型適用性（優越性）等方面。內容涵蓋模型提出至今二十余年的演化模型及相應成果，同時著重闡述了作者的相關研究成果，包括獨立開發的數值模型的建立、數值實現方法及若干工程應用。本書在系統地回顧總結現有成果的基礎上，提煉相關的模型應用的成功范例，同時對發展方向進行展望，對非靜壓模型做了比較系統的闡述。本書適合從事帶自由表面水動力學、水利學、海洋工程、海岸工程數值模擬的相關科研人員閱讀。
非靜壓水波模型理論及應用 目錄
章 緒論
1.1 水波模型簡介
1.2 靜壓水波模型
1.3 非靜壓水波模型
1.4 小結
第2章 非靜壓水波模型的理論基礎
2.1 流體中的壓力
2.2 水波理論簡述
2.2.1 波動方程
2.2.2 微幅波簡述
2.3 淺水長波
2.3.1 淺水長波特性
2.3.2 淺水長波控制方程
2.4 Boussinesq方程
2.5 非靜壓模型的描述
2.5.1 納維-斯托克斯方程及湍流模擬概述
2.5.2 非靜壓模型的建立
2.5.3 動壓項引入的色散效應
2.6 非靜壓模型的數值求解
2.6.1 控制方程組的封閉
2.6.2 壓力求解的迭代修正法
2.6.3 非靜壓模型數值求解的預估-校正法
第3章 非靜壓模型的數值求解
3.1 自由表面捕捉方法
3.1.1 自由表面捕捉的MAC數值方法
3.1.2 自由表面捕捉的VOF法
3.1.3 自由表面捕捉的間接模擬方法
3.2 坐標變換
3.2.1 變動計算域的模擬方法簡述
3.2.2 σ坐標變換
3.2.3 σ坐標變換的討論
3.2.4 σ坐標系中水平擴散項的計算
3.3 非靜壓模型的數值求解
3.3.1 計算網格及變量布置
3.3.2 控制體界面的局部坐標系及其度量
3.3.3 非結構網格基礎上的散度計算
3.3.4 非結構網格的TVD數值離散格式
3.3.5 梯度計算的*小二乘法
3.3.6 格心（C-C）格式的單元界面的速度修正
3.3.7 σ坐標系下非靜壓模型的控制方程
3.3.8 非靜壓模型數值求解的預估-校正法
第4章 非靜壓模型數值求解方法校驗
4.1 計算網格生成
4.2 數值算法驗證
4.2.1 半隱式數值離散格式校驗
4.2.2 TVD數值離散格式驗證
4.2.3 行波模擬能力驗證
4.3 非靜壓模型有效性校驗
4.3.1 深水駐波驗證
4.3.2 孤立波驗證
4.3.3 非線性波越潛壩的數值模擬
4.3.4 地形陡變條件下帶自由表面流動的模擬
4.3.5 孤立波繞方柱的波面演化
4.3.6 彎曲河道環流的模擬驗證
第5章 非靜壓模型的不同形式及數值求解問題分析
5.1 垂向不同分層數的非靜壓模型
5.1.1 垂向的多層模型
5.1.2 水深積分的單層模型
5.1.3 水深積分的垂向兩層模型
5.2 動壓場的數值求解
5.2.1 垂向網格粗化的動壓求解方法
5.2.2 動壓場離散化控制方程組的數值求解
5.2.3 區域劃分的非靜壓模型數值求解
5.3 破碎波的數值模擬
5.3.1 簡述
5.3.2 滾波模型
5.3.3 人工黏性耗散模型（artifi eddy viscosity）
5.3.4 非靜壓模型的模式分裂法模擬破碎波
5.3.5 流動間斷捕捉法模擬破碎波
5.3.6 非靜壓模型模擬破碎波的算例驗證
第6章 非靜壓模型在高精度數值模擬中的應用
6.1 帶自由表面水流繞結構物的數值模擬
6.2 非靜壓模型結合分離渦湍流模式的高精度模擬
6.2.1 分離渦湍流模型
6.2.2 分離渦湍流模型的“灰區”問題
6.2.3 高精度數值格式的影響
6.3 非靜壓模型在高精度湍流運動模擬中的應用
6.3.1 平板邊界層數值模擬
6.3.2 非平底明渠水流的高精度模擬
6.3.3 非靜壓模型用于結構物局部繞流的精細化模擬
6.4 小結
參考文獻
索引
后記
展開全部
非靜壓水波模型理論及應用 作者簡介
張景新，男，上海交通大學船舶海洋與建筑工程學院工程力學系副教授，第九屆流體力學專業委員會工業與環境流體力學專業組成員；中國水利學會河口專委會委員。參與編寫一部著作。
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