目錄
前言
第1章 緒論 1
1.1 研究背景 1
1.2 發(fā)展歷程與研究現(xiàn)狀 1
1.3 本書主要內(nèi)容 4
第2章 波流耦合模型 5
2.1 控制方程和邊界條件 5
2.2 線性波浪理論 6
2.2.1 規(guī)則波與均勻流相互作用的線性波浪理論 6
2.2.2 規(guī)則波與線性剪切流相互作用的線性波浪理論 9
2.2.3 規(guī)則波與非線性剪切流相互作用的線性波浪理論 10
2.3 流函數(shù)波浪理論 11
2.3.1 規(guī)則波與均勻流相互作用的非線性波浪理論 11
2.3.2 規(guī)則波與線性剪切流相互作用的非線性波浪理論 13
2.4 層析水波理論波流耦合模型 15
第3章 層析水波理論波流耦合模型的數(shù)值求解方法 19
3.1 非線性層析水波方程的數(shù)值求解方法 19
3.2 線性層析水波方程的數(shù)值求解方法 22
3.3 線性/非線性層析水波方程分區(qū)數(shù)值求解方法 25
第4章 層析水波理論波流耦合模型的程序源碼 27
4.1 波流耦合模型的程序設(shè)計 27
4.2 讀入計算控制參數(shù)子程序 29
4.3 讀入波浪參數(shù)子程序 33
4.4 邊界波面和水平速度系數(shù)求解子程序 35
4.5 建立文件及流場初始化子程序 40
4.6 計算過渡系數(shù)子程序 43
4.7 更新邊界條件子程序 44
4.8 求解空間導(dǎo)數(shù)子程序 46
4.9 求解層析水波理論方程系數(shù)子程序 47
4.10 當(dāng)前時間步計算結(jié)果輸出子程序 56
4.11 數(shù)值消波子程序 59
4.12 其他子程序 60
第5章 規(guī)則波與均勻流相互作用數(shù)值模擬 62
5.1 基于線性波流耦合模型的均勻流中規(guī)則波 62
5.1.1 波速分析 62
5.1.2 波面分析 63
5.1.3 速度場分析 65
5.2 基于非線性波流耦合模型的均勻流中規(guī)則波 67
5.2.1 波面分析 69
5.2.2 速度場分析 71
第6章 規(guī)則波與線性剪切流相互作用數(shù)值模擬 74
6.1 基于線性波流耦合模型的線性剪切流中規(guī)則波 74
6.1.1 波速分析 74
6.1.2 波面分析 75
6.1.3 速度場分析 77
6.2 基于非線性波流耦合模型的線性剪切流中規(guī)則波 79
6.2.1 波面分析 79
6.2.2 速度場分析 81
第7章 規(guī)則波與非線性剪切流相互作用數(shù)值模擬 83
7.1 基于線性波流耦合模型的非線性剪切流中規(guī)則波 83
7.1.1 波速分析 83
7.1.2 波面分析 84
7.1.3 速度場分析 88
7.2 基于非線性波流耦合模型的非線性剪切流中規(guī)則波 90
7.2.1 波面分析 90
7.2.2 速度場分析 93
第8章 不規(guī)則波與背景流相互作用數(shù)值模擬 97
8.1 不規(guī)則波與背景流相互作用的線性波浪理論 97
8.2 均勻流中不規(guī)則波的數(shù)值模擬 98
8.2.1 均勻流下線性波流耦合模型的波面分析 99
8.2.2 均勻流下非線性波流耦合模型的波面分析 99
8.3 線性剪切流中不規(guī)則波的數(shù)值模擬 100
8.3.1 線性剪切流下線性波流耦合模型的波面分析 101
8.3.2 線性剪切流下非線性波流耦合模型的波面分析 102
8.4 非線性剪切流中不規(guī)則波的數(shù)值模擬 103
8.4.1 非線性剪切流下線性波流耦合模型的波面分析 103
8.4.2 非線性剪切流下非線性波流耦合模型的波面分析 104
第9章 孤立波與背景流相互作用數(shù)值模擬 106
9.1 無流情況下的孤立波 107
9.1.1 初邊值條件 107
9.1.2 時域數(shù)值模擬 108
9.2 線性剪切流中的孤立波 113
9.2.1 初邊值條件 113
9.2.2 時域數(shù)值模擬 115
9.3 非線性剪切流中的孤立波 122
9.3.1 初邊值條件 123
9.3.2 時域數(shù)值模擬 125
9.3.3 不同形式背景流中孤立波的流場對比 131
參考文獻(xiàn) 134
附錄 138