下凹型內孤立波環境下柱體受力規律研究 王寅 張雯雯 張潔 9787576232981 【台灣高等教育出版社】

目錄

第1章 緒論
1 1分層流概述
1 2內波的生成機制及主要誘因
1 3內孤立波概述
1 4內波及柱體受力研究現狀
1 5分層流環境下柱體受力有待解決的問題
1 6主要研究工作
第2章 數值模擬方法
2 1控制方程
2 2 大渦模擬（large-y simulation）
2 3模型求解方法
2 4KdV方程理論
2 5邊界條件
2 6本章 小結
第3章 分層流環境下柱體受力物理實驗
3 1實驗室內孤立波實驗方法
3 2物模實驗裝置設計
3 3內孤立波波形驗證
3 4內孤立波對柱體的作用力實驗成果分析
3 5本章 小結
第4章 數值水槽建立及單柱受力數值分析
4 1數值模型的建立
4 2數值模型的驗證
4 3不同柱形單柱數值結果及分析
4 4柱體所受水平力沿水深方向分佈
4 5單柱受力的量化分析
4 6本章 小結
第5章 分層流環境下串列雙圓柱受力機制
5 1工況設置及分析方法
5 2柱間距對上游柱受力規律及流場特性的影響
5 3柱間距對下游柱受力規律及流場特性的影響
5 4雙柱受力的量化分析
5 5密度均環境與分層流環境雙柱受力規律對比
5 6本章 小結
第6章 分層流環境下圓柱減阻效應機理研究
6 1工況設置及分析方法
6 2下游柱與單柱受力規律及流場特性對比
6 3 柱體減阻效應的量化分析
6 4本章 小結
第7章 結論與建議
7 1結論
7 2建議
參考文獻

摘要
第1章 緒論
1 1分層流概述
分層流是指存在垂向密度梯度的動。在海洋、河口、湖泊等流體系統中，溫度、鹽度以及其他環境因素引起的沿水深方向上密度的改變，會導致水體密度的分層1。流體密度的不均勻性對流體運動作用明顯，主要表現在以下三個方面：（1）由垂向上的壓力梯度導致的加速度在空間上不均勻；（2）流體內部可能形成旋渦而發生旋轉運動；(3）分層效應引起的垂向摻混促使流體動能與勢能相互交換2。在此類環境下，微弱的外界擾動就可能在分層面上引發攜帶巨大能量的波動，即內波現象（3）。水表面的波動發生在不同密度的兩種介質（水和空氣）的分層面上，內波則是發生在密度穩定層化流體內部的一種波動，通常在兩層密度不同的流體界面行傳播。其大振幅出現在分層水體的內部，且波動頻率介於慣性頻率和浮力頻率之間。內波也稱內重力波，這是因為其恢復力就是由密度差所引起的約化重力。內波常見的波長為幾萬米或幾十萬米，波幅通常為幾十米甚至超過一百米（4]。
早期記錄這樣描述內波的發生：船隻在鹽水層上方的薄淡水層中緩慢行駛時會激發內波。內波的作用消耗了船體大部分的動力，阻礙了船體的，”死水”作用由此得來（5]。內波是水體能量級串中不可缺少的一環，它在生成、傳播、衰減過程中均伴隨著水平和垂向能量交換6]；同時，內波在海水混合、聲學信號傳播、泥沙再懸浮以及污染物傳輸等方面也扮演了重要角色7。內波能把深海的富營養水體從底部輸送至淺層；通過向深層傳熱，它們有利於維持大尺度的深海環流運動（8]。大振幅內波對水下航行、海洋工程、石油勘探等方面同樣也產生了大的影響[“]。
1 2內波的生成機制及主要誘因
內波是發生在分層流體中的一種普遍現象[10]，載體和擾動（能）源是內波產生的必要條件。

作者簡介
王寅，男，1986年6月出生於江西南昌，17年在河海大學水利水電學院獲博士學位。主要從事河口海岸水力學及水流水生態數值模擬研究工作。先後主持國家自然科學青年項目、江西省科技廳自然科學項目、江西省教育廳青年項目、教學改革研究項目共4項。在國內外學術期刊上文10餘篇，授權國家發明專利1項。
張雯雯，女，1985年11月出生于安徽阜陽，14年在南昌大學建築工程學院獲碩士學位。主持校級教學改革項目課題1項，參與江西省社會科學”十四五”項目1項。
張潔，女，1980年8月出生于江蘇淮安，19年在河海大學環境學院獲博士學位，副要從事水利工程影響下河道演變、河湖污染水控制等方面的研究工作。公
開發表學術論文餘篇。目前主持國家自然科學地區項目2項、省級項目3項，參與科研項目10余項。
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