非靜壓水波模型理論及應用

第１章　緒論
１.１　水波模型簡介
１.２　靜壓水波模型
１.３　非靜壓水波模型
１.４　小結
第２章　非靜壓水波模型的理論基礎
２.１　流體中的壓力
２.２　水波理論簡述
２.２.１　波動方程
２.２.２　微幅波簡述
２.３　淺水長波
２.３.１　淺水長波特性
２.３.２　淺水長波控制方程
２.４　Boussinesq方程
２.５　非靜壓模型的描述
２.５.１　納維斯托克斯方程及湍流模擬概述
２.５.２　非靜壓模型的建立
２.５.３　動壓項引入的色散效應
２.６　非靜壓模型的數(shù)值求解
２.６.１　控制方程組的封閉
２.６.２　壓力求解的迭代修正法
２.６.３　非靜壓模型數(shù)值求解的預估校正法
第３章　非靜壓模型的數(shù)值求解
３.１　自由表面捕捉方法
３.１.１　自由表面捕捉的MAC數(shù)值方法
３.１.２　自由表面捕捉的VOF法
３.１.３　自由表面捕捉的間接模擬方法
３.２　坐標變換
３.２.１　變動計算域的模擬方法簡述
３.２.２　σ 坐標變換
３.２.３　σ 坐標變換的討論
３.２.４　σ 坐標系中水平擴散項的計算
３.３　非靜壓模型的數(shù)值求解
３.３.１　計算網(wǎng)格及變量布置
３.３.２　控制體界面的局部坐標系及其度量
３.３.３　非結構網(wǎng)格基礎上的散度計算
３.３.４　非結構網(wǎng)格的TVD數(shù)值離散格式
３.３.５　梯度計算的小二乘法
３.３.６　格心（CC）格式的單元界面的速度修正
３.３.７　σ 坐標系下非靜壓模型的控制方程
３.３.８　非靜壓模型數(shù)值求解的預估校正法
第４章　非靜壓模型數(shù)值求解方法校驗
４.１　計算網(wǎng)格生成
４.２　數(shù)值算法驗證
４.２.１　半隱式數(shù)值離散格式校驗
４.２.２　TVD數(shù)值離散格式驗證
４.２.３　行波模擬能力驗證
４.３　非靜壓模型有效性校驗
４.３.１　深水駐波驗證
４.３.２　孤立波驗證
４.３.３　非線性波越潛壩的數(shù)值模擬
４.３.４　地形陡變條件下帶自由表面流動的模擬
４.３.５　孤立波繞方柱的波面演化
４.３.６　彎曲河道環(huán)流的模擬驗證
第５章　非靜壓模型的不同形式及數(shù)值求解問題分析
５.１　垂向不同分層數(shù)的非靜壓模型
５.１.１　垂向的多層模型
５.１.２　水深積分的單層模型
５.１.３　水深積分的垂向兩層模型
５.２　動壓場的數(shù)值求解
５.２.１　垂向網(wǎng)格粗化的動壓求解方法
５.２.２　動壓場離散化控制方程組的數(shù)值求解
５.２.３　區(qū)域劃分的非靜壓模型數(shù)值求解
５.３　破碎波的數(shù)值模擬
５.３.１　簡述
５.３.２　滾波模型
５.３.３　人工黏性耗散模型（artificial eddy viscosity）
５.３.４　非靜壓模型的模式分裂法模擬破碎波
５.３.５　流動間斷捕捉法模擬破碎波
５.３.６　非靜壓模型模擬破碎波的算例驗證
第６章　非靜壓模型在高精度數(shù)值模擬中的應用
６.１　帶自由表面水流繞結構物的數(shù)值模擬
６.２　非靜壓模型結合分離渦湍流模式的高精度模擬
６.２.１　分離渦湍流模型
６.２.２　分離渦湍流模型的“灰區(qū)”問題
６.２.３　高精度數(shù)值格式的影響
６.３　非靜壓模型在高精度湍流運動模擬中的應用
６.３.１　平板邊界層數(shù)值模擬
６.３.２　非平底明渠水流的高精度模擬
６.３.３　非靜壓模型用于結構物局部繞流的精細化模擬
６.４　小結
參考文獻
索引
后記