計算海岸動力學(xué)

前言

本書是本人在中山大學(xué)工作期間為港口海岸及近海工程專業(yè)研究生開設(shè)“計算海岸動力學(xué)及仿真”課程和波浪類課程基礎(chǔ)上，結(jié)合本人多年從事計算流體力學(xué)教學(xué)科研工作以及多年從事海洋、海岸工程科研基礎(chǔ)上形成了這本針對海洋、海岸工程的數(shù)值模擬的專著。本書始終貫徹的原則是：①以海岸工程作為研究主體；②將應(yīng)用作為主體的原則。書中對幾十年從事計算工作、計算流體力學(xué)工作、海洋中數(shù)值模擬工作和對近十多年在廣東沿海等水域從事工程項目中數(shù)值模擬工作做了較全面總結(jié)。海洋的魅力顯示著數(shù)學(xué)帶來的多樣性，多種數(shù)學(xué)方法帶來了海洋的研究手段的豐富性和廣域性。數(shù)學(xué)方法的多樣性帶給海洋領(lǐng)域的飛速發(fā)展?，F(xiàn)在越來越多的直接從事海洋工程技術(shù)的人員較好地掌握了計算技術(shù)和技巧，發(fā)揮極大作用。先進(jìn)的計算機(jī)技術(shù)、軟件制作技術(shù)帶給海洋領(lǐng)域的革命，使得人們能夠深入研究復(fù)雜的海洋。希望本書能對從事海洋領(lǐng)域的人們有所幫助。

內(nèi)容概要

本書是對本人多年實踐的總結(jié)，也是為港口海岸及近海工程專業(yè)研究生準(zhǔn)備的“計算海岸動力學(xué)(流體卷)”教科書。本書以海岸工程為背景和依托，全面介紹海岸工程中與流體相關(guān)的物理問題的數(shù)值模擬方法和實例。全書共分l3章，主要三大部分，第一部分，基礎(chǔ)部分；第二部分，海岸工程中的各種微分方程和數(shù)值離散模式；第三部分，工程應(yīng)用，結(jié)合完成工程項目實際求解各類偏微分方程運用。本書可以對相關(guān)專業(yè)的工程技術(shù)人員和相關(guān)專業(yè)研究生作為課內(nèi)用書和參考書。

書籍目錄

第1章  引論　1.1　計算海岸動力學(xué)的研究內(nèi)容　1.2　研究海岸動力學(xué)的基本方程　1.3　偏微分方程的基本概念　1.4　本書主要內(nèi)容第2章　偏微分方程數(shù)值解法　2.1　有限差分方法　2.2　有限差分格式的相容性、收斂性及穩(wěn)定性　2.3　偏微分方程有限差分方法　2.4　有限體積方法　2.5　有限元方法　2.6　譜方法第3章　代數(shù)方程的求解　3.1  直接解法　3.2　追趕法　3.3　迭代法　3.4　交替方向隱式法(ADl方法)第4章  不可壓縮粘性流體流動的差分法計算　4.1　流函數(shù)渦量法　4.2　速度壓力法　4.3　網(wǎng)格雷諾數(shù)第5章　網(wǎng)格技術(shù)　5.1  網(wǎng)格生成技術(shù)概述　5.2  自適應(yīng)性網(wǎng)格生成方法　5.3　增強(qiáng)自適應(yīng)性網(wǎng)格生成方法第6章　波浪場數(shù)值模擬  　6.1 Boussinesq方程的數(shù)值模擬　6.2　橢圓型緩坡方程的數(shù)值模擬　6.3　拋物型緩坡方程的數(shù)值模擬　6.4　雙曲型緩坡方程的數(shù)值模擬　……第7章　SWAN海浪模式數(shù)值模擬第8章　潮流場數(shù)值模擬第9章　泥沙輸移數(shù)值模擬第10章　港口、防波堤工程數(shù)值模擬應(yīng)用第11章　航道工程數(shù)值模擬應(yīng)用第12章　水質(zhì)方程的數(shù)值模擬第13章　海上油污染的數(shù)值模擬后記　參考文獻(xiàn)

章節(jié)摘錄

插圖：

后記

非常高興地完成了這本計算海岸動力學(xué)（流體卷）的書。這本按照自己思路；吸取他人智慧；書中總結(jié)十多年計算工作工程實踐和教學(xué)實踐經(jīng)驗，所列的工程算例是完成項目的一部分，涉及很多復(fù)雜計算條件和計算過程，充滿艱辛和困難。由于本人水平所限和忙于工程第一線，書的內(nèi)容會受到影響，懇請讀者諒解。本書既是一本對多年工作的回顧總結(jié)，又是海洋海岸領(lǐng)域數(shù)值計算參考書。希望可以給從事相關(guān)專業(yè)的科研、教育工作者，大專院校的本科生、研究生有所幫助。在本書結(jié)束前，首先要感謝廣東省同行朋友們給予的支持和幫助。感謝海洋出版社和王靜芳老師促成本書的出版。更要感謝我的多位導(dǎo)師和領(lǐng)導(dǎo)對我的培養(yǎng)和教育。還要感謝我的二十多位研究生朋友。他們是對我工作成功的最大支持者和幫助者。這里特別提到劉塹、邱永剛、張軍、彭曉慶、徐潤剛、黃建權(quán)、李冠星、李鶴高、林美鴻、李小兵、李耀柱等研究生期間從事數(shù)值計算工作的研究生。他們的部分工作在本書中得到體現(xiàn)。最后感謝我的妻子和女兒及家人的大力支持。謝謝幫助過我的朋友們。

編輯推薦

《計算海岸動力學(xué)(流體卷)》由海洋出版社出版。

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