目錄
前言
第1章 緒論 1
1.1 研究背景 1
1.2 發(fā)展歷程與研究現狀 1
1.3 本書主要內容 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值求解方法 19
3.1 非線性層析水波方程的數值求解方法 19
3.2 線性層析水波方程的數值求解方法 22
3.3 線性/非線性層析水波方程分區(qū)數值求解方法 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計 27
4.2 讀入計算控制參數子程序 29
4.3 讀入波浪參數子程序 33
4.4 邊界波面和水平速度系數求解子程序 35
4.5 建立文件及流場初始化子程序 40
4.6 計算過渡系數子程序 43
4.7 更新邊界條件子程序 44
4.8 求解空間導數子程序 46
4.9 求解層析水波理論方程系數子程序 47
4.10 當前時間步計算結果輸出子程序 56
4.11 數值消波子程序 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 134
附錄 138