海岸与海洋工程中的计算水动力学

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
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暂缺《海岸与海洋工程中的计算水动力学》作者简介

内容简介

《海岸与海洋工程中的计算水动力学》首先介绍了水动力学基础理论和数值计算方法,两者奠定了计算水动力学数值模型的基础。《海岸与海洋工程中的计算水动力学》从海岸与海洋工程实际问题出发,以模型应用的空间尺度为划分标准,分别介绍了大尺度、中尺度和小尺度水动力学模型,并结合案例对模型的应用范围和场景进行了深入探讨,帮助读者理解和选取正确的模型来解决特定的工程问题。尤其是针对小尺度工程问题,《海岸与海洋工程中的计算水动力学》通过大量的标准案例模拟分析,为读者提供了可以参考和对比的算例与数据。后,《海岸与海洋工程中的计算水动力学》对水动力学模型的未来发展前景和挑战进行了总结。

图书目录

目录第1章

简介

1第2章

水动力学基本数学理论

粘性流理论

势流理论

湍流与湍流数学模型

11参考文献

19第3章

数值计算方法

数值计算方法简介

有限差分法

有限体积法

无网格粒子方法

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

三维静压模型

浅水方程模型

能谱方程模型

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

缓坡方程与改进缓坡方程模型

Boussinesq方程模型

96参考文献

105第6章

小尺度水动力学模型

三维NEWTANK模型

二维CIP模型

粒子模型(SPH、MPS

和CPM

等)

OpenFOAM模型

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

波浪的生成和吸收

斜坡地形上的波浪破碎掺气

运动物体模拟方法与结构动力响应

非惯性坐标系与运动液舱内的液体晃荡

调谐液体阻尼器与支撑结构平台耦合作用

双层液体流动

泥沙输运与底床冲刷

波浪冲高越浪与海岸防灾减灾

海岸植物消浪

272参考文献

285第8章

总结与展望

波流模型总结

水动力学模型在工程应用中的难点和挑战

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