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最小熵產生、耗散結構和混沌理論及其在河流演變分析中的應用 版權信息
- ISBN：9787030528728
- 條形碼：9787030528728 ; 978-7-03-052872-8
- 裝幀：平裝
- 冊數：暫無
- 重量：暫無
- 所屬分類：>>
最小熵產生、耗散結構和混沌理論及其在河流演變分析中的應用 內容簡介
本書將*小熵產生原理和耗散結構理論以及混沌理論應用到河流演變分析中，并運用這些理論研究分析解決一些河流工程中的實際問題。全書共10章，分別為：經典熱力學概論；非平衡態熱力學基本理論；混沌理論；黏性流體熱力學問題；流體*小能耗率原理的數值水槽仿真模擬；基于能耗率與耗散結構和混沌理論的河床演變分析；基于多元時間序列的不同河型混沌特性分析；基于超熵產生的河型穩定判別；*小能耗率原理在渠首引水防沙設計中的應用；基于*小能耗率原理的穩定渠道優化設計。
最小熵產生、耗散結構和混沌理論及其在河流演變分析中的應用 目錄
目錄序前言第1章 **熱力學概論 11.1 系統及其分類 11.2 平衡態與非平衡態 21.2.1 狀態參量、狀態函數和物態方程 21.2.2 平衡態、非平衡態和非平衡定態 31.3 可逆過程與不可逆過程 41.4 熱力學基本定律 51.5 熵與*大熵原理 61.6 漲落、平衡和穩定 71.7 對稱性與有序和無序 91.8 熱力學基本方程及平衡判據 101.8.1 熱力學基本方程 101.8.2 平衡判據與穩定性條件 121.9 小結 13第2章 非平衡態熱力學基本理論 142.1 非平衡態熱力學研究簡介 142.2 開放系統的狀態與熵變 152.3 局域平衡假設及基本方程 172.3.1 局域平衡假設 172.3.2 質量守恒方程 182.3.3 局域熵平衡方程 192.3.4 局域熵產生與廣義力和廣義流 212.4 Lyapunov穩定性理論 222.5 近平衡態線性區的*小熵產生理論 242.5.1 唯象方程與Onsager倒易關系 242.5.2 *小熵產生原理與定態的穩定性 242.6 遠離平衡態非線性區的耗散結構理論 282.6.1 普適發展判據 282.6.2 超熵產生 292.6.3 耗散結構及其特點 322.6.4 耗散結構形成條件 362.7 *小熵產生原理等價于*小能耗率原理 372.8 *小熵產生原理和耗散結構理論適用范圍 382.9 小結 39第3章 混沌理論 413.1 混沌研究起源及發展過程 413.2 混沌的概念及分類 433.3 產生混沌的途徑 443.4 混沌的基本特征 463.5 識別混沌的幾種常用方法 473.5.1 相圖法 483.5.2 分頻采樣 483.5.3 龐加萊截面 483.5.4 相空間重構 493.5.5 功率譜分析 513.5.6 主分量分析 523.5.7 分形維數 533.5.8 Lyapunov指數 543.5.9 測度熵 553.6 耗散結構是混沌的一種特例 573.7 小結 58第4章 黏性流體熱力學問題 594.1 描述流體運動的兩種基本方法 594.2 流體運動的三個基本方程 604.3 流體的熵平衡方程 654.4 流體的能量耗散函數及能耗率 664.5 基于廣義流和廣義力的河流能耗率 694.5.1 河流的廣義力和廣義流 704.5.2 河流的能量耗散函數及能耗率 714.6 流體*小能耗率原理 714.7 小結 73第5章 流體*小能耗率原理的數值水槽仿真模擬 745.1 數值水槽模擬概述 745.2 水流運動數值模型 755.3 水槽變坡模擬 775.4 模型建立、網格劃分及邊界條件 785.5 單位體積水體能耗率及其計算 805.6 計算工況 815.7 計算結果與分析 825.8 小結 84第6章 基于能耗率與耗散結構和混沌理論的河床演變分析 856.1 沖積河流自動調整 856.1.1 河流的自動調整功能 856.1.2 河流的短期調整與長期調整 866.1.3 河流處于相對平衡狀態時能耗率*小 876.2 影響河床演變因素的權重分析 886.2.1 基于信息熵的權重分析 896.2.2 基于相關系數法的權重分析 956.3 基于*小能耗率原理的河相關系 976.4 穩定彎道*率分析 1016.5 河型成因分析 1036.6 不同河型的能耗率及其變化 1056.7 河型轉化中的耗散結構和混沌 1106.8 小結 111第7章 基于多元時間序列的不同河型混沌特性分析 1137.1 河流混沌特性分析方法 1137.2 河流混沌特性分析實例 1147.2.1 黃河下游6個河段月寬深比、月徑流量和月含沙量實測資料 1147.2.2 寬深比、徑流量和含沙量時間序列的相空間重構 1347.2.3 寬深比、徑流量和含沙量時間序列的混沌特性識別 1447.2.4 寬深比、徑流量和含沙量時間序列的混沌特性加權平均 1567.3 小結 157第8章 基于超熵產生的河型穩定判別 1588.1 超熵產生與超能耗率 1588.2 河型穩定判據 1598.3 不同河型穩定性分析 1638.4 小結 167第9章 *小能耗率原理在渠*引水防沙設計中的應用 1689.1 低壩（閘）引水渠*泄洪沖沙閘寬度的計算 1689.1.1 泄洪沖沙閘的布置及其作用 1699.1.2 泄洪沖沙閘寬度計算方法 1709.2 彎道式引水渠*中彎道的優化設計 1729.2.1 引水彎道優化設計數學模型 1739.2.2 優化計算結果及驗證 1759.3 小結 176基于*小能耗率原理的穩定渠道優化設計 17710.1 穩定渠道的類型及適用條件 17710.2 穩定渠道優化設計目標函數 17810.3 渠道不淤流速與不沖流速 17910.3.1 渠道水流挾沙力 17910.3.2 渠道不淤流速 18110.3.3 渠道不沖流速 18210.4 不沖不淤平衡渠道優化設計 18310.5 沖淤平衡渠道優化設計 18710.6 小結 191參考文獻 192附錄A 矩陣概念 200附錄B 矢量、張量與場論基礎 204B.1 矢量 204B.2 張量 207B.3 場論 212附錄C 泛函和變分初步 217C.1 泛函 217C.2 變分 220ContentsContentsPrefaceIntroductionChapter 1 Introduction to classical thermodynamics 11.1 System and its classification 11.2 Equilibrium and non-equilibrium states 21.2.1 State parameter， state function and equation of state 21.2.2 Equilibrium， non-equilibrium states and non-equilibrium steady state 31.3 Reversible and irreversible processes 41.4 Basic laws of thermodynamics 51.5 Entropy and the principle of maximum entropy 61.6 Fluctuation， equilibrium and stability 71.7 Symmetry， order and disorder 91.8 Basic equations of thermodynamics and criterion of equilibrium 101.8.1 Basic equations of thermodynamics 101.8.2 Criterion of equilibrium and stability condition 121.9 Summary 13Chapter 2 Basic theory of non-equilibrium thermodynamics 142.1 Brief introduction to the study of non-equilibrium thermodynamics 142.2 State and entropy change of open system 152.3 Local equilibrium assumption and basic equations 172.3.1 Local equilibrium assumption 172.3.2 Mass conservation equation 182.3.3 Local entropy equilibrium equation 192.3.4 Local entropy production， generalized forces and generalized flows 212.4 Lyapunov’s stability theory 222.5 Theory of minimum entropy production in linear regions near equilibrium 242.5.1 Phenomenological equation and Onsager reciprocal relations 242.5.2 Theories of minimum entropy generation and the stability of steady state 242.6 Dissipative structure theory in nonlinear regions far from equilibrium 282.6.1 Pervasive development criteria 282.6.2 Excess entropy production 292.6.3 Dissipative structure and characteristics 322.6.4 Dissipative structure formation condition 362.7 The minimum entropy production equivalent to the minimum energy dissipation rate 372.8 Application scope of the theories of minimum entropy generation and dissipative structure 382.9 Summary 39Chapter 3 Theory of chaos 413.1 Origin and development of chaos 413.2 Concepts and classification of chaos 433.3 Approaches of generating chaos 443.4 Basic features of chaos 463.5 Several common methods of identifying chaos 473.5.1 Phase diagram method 483.5.2 Stroboscopic sampling method 483.5.3 Poincaré section 48
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