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力学

海岸与海洋工程中的计算水动力学

作者：林鹏智

出版社：科学出版社出版时间：2023-06-01

开本：其他页数： 336

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海岸与海洋工程中的计算水动力学版权信息

ISBN：9787030742537
条形码：9787030742537 ; 978-7-03-074253-7
装帧：平装
册数：暂无
重量：暂无
所属分类：
自然科学
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力学

海岸与海洋工程中的计算水动力学本书特色

本书可作为港口、海岸及近海工程、船舶与海洋工程、流体力学等相关专业研究生、科研人员和工程技术人员提高数值计算理论的参考书。

海岸与海洋工程中的计算水动力学内容简介

计算水动力学方法已成为海岸与海洋工程领域的主要研究手段。尤其是随着高速大容量计算机的迅速发展，基于计算水动力学理论建立的数值模型能够更迅速、更精准地模拟各种复杂水流运动及其与周围介质的相互作用。然而计算水动力学模型种类繁多，每种模型都有其优点、局限性和适用范围，初学者很难正确辨别与使用模型并准确诠释其计算结果。本书通过梳理著者近二十年的研究成果及国内外同行公开发表的各类文献，取其精华总结出一套完整、清晰的理论体系和与之对应的计算方法，以帮助海岸与海洋工程领域的研究人员和工程技术人员系统掌握计算水动力学基本知识并将其应用于海岸与海洋工程实践，进一步促进海岸与海洋工程学科的发展。本书内容按章节顺序包括了计算水动力学的基本数学理论、典型数值计算方法、典型的大尺度水动力学模型（不可解析波浪相位信息）、典型的中尺度水动力学模型（可解析波浪相位信息）、典型的小尺度水动力学模型（可解析精细的湍流和涡场结构）、以及海岸与海洋工程中一些特殊水动力学问题的处理方法，涵盖了和海岸与海洋工程相关的计算水动力学的基础理论知识、主要计算方法及典型问题的计算结果。

海岸与海洋工程中的计算水动力学目录

目录第1章简介 1第2章水动力学基本数学理论 52.1 粘性流理论 52.2 势流理论 102.3 湍流与湍流数学模型 11参考文献 19第3章数值计算方法 213.1 数值计算方法简介 213.2 有限差分法 243.3 有限体积法 383.4 无网格粒子方法 403.5 格子玻尔兹曼方法 42参考文献 45第4章大尺度水动力学模型 484.1 三维静压模型 494.2 浅水方程模型 514.3 能谱方程模型 624.4 风浪流耦合模型 72参考文献 79第5章中尺度水动力学模型 865.1 缓坡方程与改进缓坡方程模型 865.2 Boussinesq方程模型 96参考文献 105第6章小尺度水动力学模型 1166.1 三维NEWTANK模型 1186.2 二维CIP模型 1276.3 粒子模型（SPH、MPS 和CPM 等） 1416.4 OpenFOAM模型 1636.5 LBM模型 175参考文献 176第7章小尺度波流模型在海岸与海洋工程中的应用 1887.1 波浪的生成和吸收 1887.2 斜坡地形上的波浪破碎掺气 1927.3 运动物体模拟方法与结构动力响应 2017.4 非惯性坐标系与运动液舱内的液体晃荡 2107.5 调谐液体阻尼器与支撑结构平台耦合作用 2217.6 双层液体流动 2297.7 泥沙输运与底床冲刷 2437.8 波浪冲高越浪与海岸防灾减灾 2587.9 海岸植物消浪 272参考文献 285第8章总结与展望 2998.1 波流模型总结 2998.2 水动力学模型在工程应用中的难点和挑战 3008.3 计算水动力学研究展望 313参考文献 316附录I 笛卡儿坐标、柱坐标和球极坐标中梯度、散度、旋度及拉普拉斯算子的定义 321附录Ⅱ 张量和向量操作 323附录Ⅲ 势流伯努利方程的推导 325

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