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力学

异重流动力学

作者：贺治国等

出版社：科学出版社出版时间：2023-06-01

开本：其他页数： 228

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版权信息
内容简介
目录

异重流动力学版权信息

ISBN：9787030742520
条形码：9787030742520 ; 978-7-03-074252-0
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

异重流动力学内容简介

本专著通过水槽实验和理论分析、结合数值模拟等方法，对异重流在层结和均匀水体环境中沿不同斜坡的运动过程进行了深入系统研究，详细探讨水体层结、坡度和泥沙沉降速度、地形突变等不同条件下，异重流头部位置、头部速度、湍流结构、界面卷吸系数、能量转换等动力学特性，建立了海洋层化水体中密度流理论，阐明了其运动特性、湍流混合机制、界面不稳定和流态转捩条件、以及物质输移与能量转换规律，显著拓展了密度流研究的理论框架，为河口治理和深海资源开发等提供了重要科学理论依据。

异重流动力学目录

目录绪论 11 研究意义和背景 12 国内外研究进展 4（1）现场观测 4（2）水槽实验 6（3）数值模拟 13（4）现有研究的不足 183 本书解决的科学问题 19参考文献 19上篇水槽实验与理论第1章实验装置及测量技术 311.1 异重流发生装置 311.2 层结水体生成装置 341.3 温盐测量装置 361.4 PIV系统与技术原理 371.4.1 自相关性计算 371.4.2 向量有效性检验 39第2章异重流运动的不确定性分析 402.1 实验工况和参数 402.2 异重流平面形态不确定性分析 412.2.1 异重流三维平面形态 412.2.2 边壁摩擦对异重流平面形态的影响 432.3 异重流运动过程不确定性分析 442.3.1 异重流头部主要参数 442.3.2 异重流头部主要参数的变异分析 452.3.3 异重流头部主要参数的关联分析 46第3章层结水体环境中异重流沿斜坡运动特性的研究 493.1 实验工况和参数 493.2 现象分析 513.3 PIV结果分析 533.4 界面不稳定性分析 563.5 剖面速度分析 583.6 斜坡坡度和环境水体层结度对头部速度的影响 623.6.1 不同斜坡坡度对异重流运动的影响 623.6.2 不同环境水体层结度对异重流运动的影响 633.7 头部速度和分离深度预测公式建立与验证 663.7.1 沿坡异重流加速阶段的运动预测公式建立 683.7.2 沿坡异重流减速阶段的运动预测公式建立 703.7.3 沿坡异重流的运动预测公式验证 713.7.4 沿坡异重流的分离深度预测公式建立 753.7.5 沿坡异重流的分离深度预测公式验证 77第4章层结水体环境中异重流越障特性的研究 794.1 实验工况与参数 794.2 平坡实验 824.2.1 发展过程分析 834.2.2 越障特性分析 864.3 斜坡实验 884.3.1 发展过程分析 884.3.2 越障特性分析 914.3.3 分离特性研究 1064.4 头部速度和分离深度预测公式建立与验证 1084.4.1 异重流遇障碍物的运动预测公式建立 1084.4.2 异重流遇障碍物的运动预测公式验证 1094.4.3 异重流遇障碍物的分离深度预测公式建立 1114.4.4 异重流遇障碍物的分离深度预测公式验证 112第5章层结水体环境中异重流流经植被群特性的研究 1135.1 实验工况与参数 1135.2 平坡实验 1175.2.1 发展过程分析 1175.2.2 局部动力学特性分析 1225.3 斜坡实验 1265.3.1 发展过程分析 1265.3.2 局部动力学特性分析 1315.4 头部速度和分离深度预测公式建立与验证 1375.4.1 异重流遇植被群的运动预测公式建立 1375.4.2 异重流遇植被群的运动预测公式验证 1395.4.3 异重流遇植被群的分离深度预测公式建立 1415.4.4 异重流遇植被群的分离深度预测公式验证 143参考文献 146下篇数值模拟与机制第6章异重流运动的直接数值模拟模型 1516.1 控制方程 1516.2 边界条件 1546.3 数值方法 1546.3.1 交界面平滑 1546.3.2 对流-扩散方程的离散 1566.3.3 N-S方程的离散 1576.3.4 浸入边界法 1576.3.5 控制方程求解过程 1596.4 重要参数 1596.4.1 头部位置和头部速度 1596.4.2 能量变化 1596.4.3 卷吸系数 160第7章泥沙异重流在层结水体环境中沿平坡运动的数值模拟研究 1627.1 问题描述 1637.2 模拟工况设置 1637.3 模型验证 1647.3.1 头部位置对比 1647.3.2 二维模拟结果和三维模拟结果对比 1667.4 泥沙异重流运动过程 1677.5 头部速度 1707.5.1 无颗粒异重流头部速度 1707.5.2 泥沙异重流头部速度 1727.6 卷吸系数 1747.6.1 无颗粒异重流卷吸系数 1747.6.2 泥沙异重流卷吸系数 1757.7 能量变化 1767.7.1 无颗粒异重流能量变化 1767.7.2 泥沙异重流能量变化 177第8章泥沙异重流在均匀水体环境中沿斜坡运动的数值模拟研究 1798.1 问题描述 1798.2 模拟工况设置 1808.3 模型验证 1808.3.1 头部位置对比 1808.3.2 泥沙沉降对比 1818.3.3 二维模拟结果和三维模拟结果对比 1828.4 泥沙异重流运动过程 1848.5 能量变化 1878.5.1 动态参考面 1878.5.2 坡度对能量变化的影响 1888.5.3 泥沙沉降速度对能量变化的影响 1908.6 头部速度 1918.6.1 泥沙沉降速度对头部速度的影响 1918.6.2 坡度对头部速度的影响 1928.7 卷吸系数 1938.7.1 坡度对卷吸系数的影响 1938.7.2 泥沙沉降速度对卷吸系数的影响 195第9章泥沙异重流在层结水体环境中沿斜坡运动的数值模拟研究 1979.1 问题描述 1979.2 模拟工况设置 1989.3 模型验证 1989.4 泥沙异重流运动过程 2009.5 头部速度和分离深度 2039.6 卷吸系数 2049.7 能量变化 206第10章河口泥沙异重流长距离输移机制的数值模拟研究 20910.1 模拟设置和参数定义 20910.2 转化过程机制分析 21010.3 转换时间和距离 21310.4 讨论 215参考文献 215

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