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非静压水波模型理论及应用 版权信息
- ISBN：9787313250384
- 条形码：9787313250384 ; 978-7-313-25038-4
- 装帧：一般胶版纸
- 册数：暂无
- 重量：暂无
- 所属分类：>
非静压水波模型理论及应用 本书特色
水波理论以其发展历史为脉络，经历了线性水波、非线性水波研究的进阶之路。水波问题的研究成果丰硕，水波理论和模型多样。各种水波模型的差异性来自于不同的建模理论基础，而不同的理论框架限制着不同水波模型的适用性。非静压模型是静压模型的推广，即舍弃了静压假定这一限制条件。非静压模型从提出伊始，即作为静压模型应用范围的拓广，主要应用在水波运动的数值模拟，如海岸带波浪演化等问题的研究。本书结合作者多年来关于非静压模型开发的研究工作，系统地总结了非静压模型20余年的发展，梳理了理论基础，概括了模型的适用条件，主要内容包括：水波模型简介，非静压水波模型的理论基础、数值求解、校验、数值求解问题分析和在高精度数值模拟中的应用等方面，以期为相关研究者提供参考。
非静压水波模型理论及应用 内容简介
本书是关于带自由表面水流数值模型——非静压模型的理论基础及其应用的专题著作，涉及模型的理论建模、模型特点和模型适用性（优越性）等方面。内容涵盖模型提出至今二十余年的演化模型及相应成果，同时着重阐述了作者的相关研究成果，包括独立开发的数值模型的建立、数值实现方法及若干工程应用。本书在系统地回顾总结现有成果的基础上，提炼相关的模型应用的成功范例，同时对发展方向进行展望，对非静压模型做了比较系统的阐述。本书适合从事带自由表面水动力学、水利学、海洋工程、海岸工程数值模拟的相关科研人员阅读。
非静压水波模型理论及应用 目录
章 绪论
1.1 水波模型简介
1.2 静压水波模型
1.3 非静压水波模型
1.4 小结
第2章 非静压水波模型的理论基础
2.1 流体中的压力
2.2 水波理论简述
2.2.1 波动方程
2.2.2 微幅波简述
2.3 浅水长波
2.3.1 浅水长波特性
2.3.2 浅水长波控制方程
2.4 Boussinesq方程
2.5 非静压模型的描述
2.5.1 纳维-斯托克斯方程及湍流模拟概述
2.5.2 非静压模型的建立
2.5.3 动压项引入的色散效应
2.6 非静压模型的数值求解
2.6.1 控制方程组的封闭
2.6.2 压力求解的迭代修正法
2.6.3 非静压模型数值求解的预估-校正法
第3章 非静压模型的数值求解
3.1 自由表面捕捉方法
3.1.1 自由表面捕捉的MAC数值方法
3.1.2 自由表面捕捉的VOF法
3.1.3 自由表面捕捉的间接模拟方法
3.2 坐标变换
3.2.1 变动计算域的模拟方法简述
3.2.2 σ坐标变换
3.2.3 σ坐标变换的讨论
3.2.4 σ坐标系中水平扩散项的计算
3.3 非静压模型的数值求解
3.3.1 计算网格及变量布置
3.3.2 控制体界面的局部坐标系及其度量
3.3.3 非结构网格基础上的散度计算
3.3.4 非结构网格的TVD数值离散格式
3.3.5 梯度计算的*小二乘法
3.3.6 格心（C-C）格式的单元界面的速度修正
3.3.7 σ坐标系下非静压模型的控制方程
3.3.8 非静压模型数值求解的预估-校正法
第4章 非静压模型数值求解方法校验
4.1 计算网格生成
4.2 数值算法验证
4.2.1 半隐式数值离散格式校验
4.2.2 TVD数值离散格式验证
4.2.3 行波模拟能力验证
4.3 非静压模型有效性校验
4.3.1 深水驻波验证
4.3.2 孤立波验证
4.3.3 非线性波越潜坝的数值模拟
4.3.4 地形陡变条件下带自由表面流动的模拟
4.3.5 孤立波绕方柱的波面演化
4.3.6 弯曲河道环流的模拟验证
第5章 非静压模型的不同形式及数值求解问题分析
5.1 垂向不同分层数的非静压模型
5.1.1 垂向的多层模型
5.1.2 水深积分的单层模型
5.1.3 水深积分的垂向两层模型
5.2 动压场的数值求解
5.2.1 垂向网格粗化的动压求解方法
5.2.2 动压场离散化控制方程组的数值求解
5.2.3 区域划分的非静压模型数值求解
5.3 破碎波的数值模拟
5.3.1 简述
5.3.2 滚波模型
5.3.3 人工黏性耗散模型（artifi eddy viscosity）
5.3.4 非静压模型的模式分裂法模拟破碎波
5.3.5 流动间断捕捉法模拟破碎波
5.3.6 非静压模型模拟破碎波的算例验证
第6章 非静压模型在高精度数值模拟中的应用
6.1 带自由表面水流绕结构物的数值模拟
6.2 非静压模型结合分离涡湍流模式的高精度模拟
6.2.1 分离涡湍流模型
6.2.2 分离涡湍流模型的“灰区”问题
6.2.3 高精度数值格式的影响
6.3 非静压模型在高精度湍流运动模拟中的应用
6.3.1 平板边界层数值模拟
6.3.2 非平底明渠水流的高精度模拟
6.3.3 非静压模型用于结构物局部绕流的精细化模拟
6.4 小结
参考文献
索引
后记
展开全部
非静压水波模型理论及应用 作者简介
张景新，男，上海交通大学船舶海洋与建筑工程学院工程力学系副教授，第九届流体力学专业委员会工业与环境流体力学专业组成员；中国水利学会河口专委会委员。参与编写一部著作。
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