船舶流體力學 劉曾 楊鵬 孫江龍 9787577213828 【台灣高等教育出版社】

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書名：船舶流體力學
ISBN：9787577213828
出版社：華中科技大學
著編譯者：劉曾 楊鵬 孫江龍
頁數：xxx
所在地：中國大陸 *此為代購商品
書號：1702476
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編輯推薦
本書從船舶與海洋工程專業需求出發，對相關流體力學知識進行重新編排與敘述，是將流體力學基礎知識和船舶航行性能基礎有機結合一次嘗試，有利於培養學生利用所學流體力學知識解決船舶與海洋工程水動力問題的意識，將有力支撐華中科技大學”船舶與海洋工程”國家一流本科建設。

內容簡介
本書以船舶與海洋結構物流體力學工程需求為導向，厘清與《流體力學》、《船舶原理》、《計算流體力學》等課程的關聯，將流體力學基礎知識和船舶航行性能基礎有機結合。全書共分7章，內容包括基本概念與方程、理想流體流動、波浪理論、黏性流體流動、船舶推進性能基礎、船舶耐波性能基礎、船舶操縱運動基礎。本書可作為船舶與海洋工程專業及相關專業的本科生教材，也可供從事船舶與海洋工程及航運領域的工程技術人員閱讀和參考。

作者簡介
劉曾，華中科技大學船舶與海洋工程學院副教授、博導，船舶和海洋水動力實驗室副主任、第十一屆船舶力學學術委員會委員、第十一屆船舶力學學術委員會新概念及高性能船學組組長、《船舶力學》編委。主持國家自然科學基金3項、企事業委託項目10余項。研究方向為非線性海浪動力學和船舶水動力學，在平衡態共振水波方面開展了系列研究工作，致力於海浪演化機理、海浪與浮體運動短期預報技術、出艙流固耦合法等方面的研究工作。以第一/通訊作者在JFM、POF、OE等期刊上發表30餘篇SCI論文，申請專利16項。

目錄

第1章 基本概念與方程(1)1 1流體及其性質(1)1 1 1流體(1)1 1 2連續介質模型(1)1 1 3流體密度(2)1 1 4流體黏度(2)1 2作用於流體上的力(4)1 2 1質量力(4)1 2 2表面力(5)1 3流體運動描述方法(6)1 3 1拉格朗日法(6)1 3 2歐拉法(7)1 3 3質點加速度公式(7)1 3 4物質導數(9)1 4流體微團運動分析(9)1 5質量守恆方程(12)1 6動量方程(14)1 6 1歐拉方程(14)1 6 2歐拉方程的積分(15)1 6 3納維斯托克斯方程(17)習題(21)第2章 理想流體流動(23)2 1旋渦運動的基本概念(23)2 1 1渦量(23)2 1 2渦線、渦管和旋渦強度(24)2 1 3速度環量和斯托克斯定理(24)2 2旋渦的性質(28)2 2 1開爾文定理(28)2 2 2亥姆霍茲定理(29)2 3旋渦的誘導速度(30)2 3 1點渦(30)2 3 2誘導速度公式(31)2 4蘭金組合渦(34)2 4 1速度分佈(35)2 4 2壓力分佈(35)2 4 3有自由面的情形(36)2 5無旋流動和速度勢(36)2 6二維流動和流函數(38)2 7複勢和複速度(41)2 8平面基本勢流(42)2 8 1直勻流(42)2 8 2源和匯(44)2 8 3點渦(45)2 8 4偶極子(46)2 8 5疊加的例子(48)2 9繞圓柱體流動(49)2 9 1繞圓柱體的無環量流動(49)2 9 2繞圓柱體的有環量流動(52)2 10機翼升力定理(55)2 10 1機翼的幾何特性(55)2 10 2庫塔茹科夫斯基升力定理(58)2 11映像法(61)2 11 1直壁的干擾(61)2 11 2圓形壁的干擾(63)2 11 3地面效應(64)2 12附加質量(64)2 12 1速度勢分解(66)2 12 2圓柱體的附加質量(66)2 12 3一般情況(67)習題(67)第3章 波浪理論(71)3 1波浪控制方程(71)3 1 1基本方程(71)3 1 2邊界條件(72)3 2線性微幅波(73)3 3微幅波性質(74)3 3 1色散關係(74)3 3 2流體質點運動(75)3 3 3壓力分佈(77)3 4波群與波能(77)3 4 1波群與群速度(77)3 4 2波能的傳遞(79)3 5船行波(81)3 6海浪概述(82)3 7海浪統計特性(86)3 7 1不規則波的基本概念(86)3 7 2隨機過程(86)3 7 3隨機過程的概率分佈(88)3 7 4瑞利分佈的統計特性(91)3 8海浪譜(92)3 8 1PiersonMoscowitz譜(93)3 8 2ITTC譜(93)3 8 3JONSWAP譜(94)3 8 4方向譜(94)習題(95)第4章 黏性流體流動(96)4 1兩平行壁面間的流動(96)4 2層流和湍流(100)4 2 1流動狀態及判別方法(100)4 2 2湍流特徵(101)4 3邊界層方程(103)4 4平板邊界層流動(105)4 4 1層流邊界層(106)4 4 2湍流邊界層(111)4 4 3混合邊界層(113)4 5曲面邊界層流動(115)4 5 1曲面壓力變化及其對邊界層內流動的影響(115)4 5 2邊界層速度剖面(116)4 5 3邊界層分離(116)習題(119)第5章 船舶靜水直航流體動力(120)5 1船舶運動受力(120)5 1 1摩擦阻力(120)5 1 2黏壓阻力(123)5 1 3興波阻力(127)5 2螺旋槳運動受力(131)5 2 1槳葉切面(131)5 2 2槳葉受力(132)習題(136)第6章 船舶波浪運動流體動力(138)6 1船舶在波浪中運動方程(138)6 2船舶在規則波中線性橫搖(141)6 3船舶在規則波中線性垂蕩和縱搖(146)習題(150)第7章 船舶操縱運動流體動力(152)7 1固定坐標系下操縱運動方程(152)7 2運動坐標系下操縱運動方程(153)7 3線性操縱運動微分方程(155)7 3 1作用于船體的水動力與力矩(155)7 3 2線性操縱運動微分方程(162)7 4非線性操縱運動數學模型(163)7 4 1Abkowitz非線性數學模型(163)7 4 2MMG非線性數學模型(167)習題(171)附錄A常用公式(172)參考文獻(173)
前 言
對船舶與海洋工程專業來說，”船舶流體力學”是一門重要的專業基礎課程，其是流體動力學的一個分支，對所有與船舶原理及海洋工程結構動力性能有關的後續課程起到支撐作用。學生對這門課程內容的掌握情況，不僅影響到後續課程的學習，也會在一定程度上影響其對專業的興趣。在多年教學實踐中，學生普遍反映這門課程內容抽象難懂、公式繁複難記。要想激發學生對這門課程乃至專業的學習熱情，有必要出版一本深入淺出、概念清晰、層次分明的教材。經過近四十年的發展，船舶與海洋工程領域各類浮式結構形式層出不窮，這些結構的航行性能和動力性能的分析手段也日趨成熟，通過試驗測試和數值模擬等手段，學者們不斷取得新進展並開闢新領域。雖然不可能在本書有限的篇幅中系統介紹這些新成果，但我們認為有必要對”船舶流體力學”這門課程的教學內容及時進行梳理，面向行業需求介紹與船舶航行性能相關的流體力學基礎知識。基於上述考慮，本書遵照該課程教學的基本要求，吸取國內外相關院校同名教材之長，並結合編者多年教學實踐和研究工作經驗編寫而成。首先，在內容編排上，圍繞船舶航行性能分析這一主題，循序漸進地介紹相關流體力學基礎知識，內容包括基本概念與方程、理想流體流動、波浪理論、黏性流體流動、船舶靜水直航流體動力、船舶波浪運動流體動力、船舶操縱運動流體動力。其次，作為一門兼顧理論與實踐的課程教材，本書各章 均穿插有圖表和例題，每章 還附有習題，學生可結合課程內容來思考和練習。本書由劉曾、楊鵬、孫江龍主編。其中，劉曾編寫第1～4章 ；孫江龍編寫第5章 ；楊鵬編寫第6、7章 ；劉曾和楊鵬負責全書的修改和定稿工作。在編寫過程中，本書得到了同行專家及師生、學校和學院各級領導的熱情支持和幫助，謹在此表示由衷的感謝。由於編者水平有限，書中難免存在不妥之處，懇請讀者批評指正，以便今後進一步改進完善。編者

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