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出版者:哈尔滨工程大学

作者:彭公武

出品人:

页数:204

译者:

出版时间:2006-8

价格:22.00元

装帧:

isbn号码:9787810738088

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《海洋动力学基础理论与应用》 本书旨在全面深入地探讨海洋动力学领域的核心概念、基本原理以及在实际工程中的广泛应用。我们将从流体静力学出发，逐步深入到流体运动的描述，包括速度场、加速度场、连续性方程和动量方程等基本守恒定律的推导与解释。 本书的重点内容将涵盖： 第一部分：流体基本性质与描述 流体的连续介质假设： 深入分析流体的宏观性质，解释为何可以将流体视为连续介质，以及该假设的适用范围与局限性。 流体静力学： 详细介绍静止流体内的压力分布规律，包括压强随深度的变化、静水压力、浮力原理（阿基米德原理）及其在船舶稳性分析中的应用。我们将通过丰富的实例，阐述如何计算浮体在流体中的受力平衡。 流体动力学基本概念： 引入速度场、加速度场等描述流体运动的数学工具。讲解拉格朗日描述与欧拉描述的区别与联系，以及如何通过流线、迹线等概念可视化流体运动。 基本守恒定律： 详细推导并解释流体运动的基本守恒方程，包括质量守恒（连续性方程）、动量守恒（纳维-斯托克斯方程的简化形式）以及能量守恒。我们将深入剖析这些方程的物理意义，并初步探讨其在分析简单流动问题中的应用。 第二部分：粘性流体的流动 粘性与雷诺数： 深入解释流体的粘性对流动特性的影响，以及雷诺数作为判断流动状态（层流与湍流）的关键无量纲参数。我们将分析不同雷诺数下流动的本质区别。 粘性流体流动方程（简化）： 重点介绍伯努利方程的推导与适用条件，并详细分析其在描述理想流体（无粘性、不可压缩）沿流线流动时的能量转换过程。同时，我们将探讨粘性流体流动中能量损失的来源，如摩擦阻力和局部阻力。 边界层理论： 阐述边界层的概念及其形成原因。我们将详细分析不同类型边界层（如平板边界层）的特性，并介绍其对物体表面阻力的贡献。此外，还将提及边界层的分离现象及其后果。 管流理论： 深入分析圆管和非圆管中的层流和湍流流动。我们将介绍达西-魏斯巴赫公式，并详细讲解如何计算管路中的沿程水头损失和局部水头损失。 第三部分：非粘性流体与势流理论 势流理论基础： 引入速度势函数和流函数，解释它们与速度场的联系，并推导其满足的拉普拉斯方程。我们将分析势流理论的优点（简化计算）及其局限性（忽略粘性）。 基本势流模型： 介绍常见的势流模型，如均匀来流、点源/汇、点涡等，并分析它们的叠加原理，以此构建更复杂的势流场。 二维势流分析： 详细讲解如何利用共轭函数法和保角变换法求解二维势流问题。我们将通过实例，展示如何分析物体（如翼型）周围的无粘性流场。 三维势流初步： 介绍三维势流的基本概念，并初步探讨其在计算简单三维物体（如球体）周围流场时的应用。 第四部分：波浪理论与海洋工程应用 线性波浪理论： 详细介绍简化的线性波浪模型，包括波浪的生成、传播与衰减。我们将推导波浪的运动方程，并深入分析波浪要素（波高、波长、周期、波速）之间的关系。 波浪力计算： 介绍计算物体（如船舶、平台）在波浪作用下所受力的基本方法，包括莫里森方程（Morison Equation）的应用，以及不同几何形状物体受波浪力的特性。 浮体动力学： 详细分析浮体在规则波中的运动响应，包括六自由度运动（纵荡、横荡、垂荡、横摇、纵摇、艏摇）。我们将介绍兴波阻力（radiation resistance）和绕射阻力（diffraction resistance）的概念。 海洋工程应用实例： 结合海洋工程的实际需求，阐述海洋动力学理论在船舶设计（阻力、推进、操纵性）、海上平台设计（结构载荷、稳定性）、海岸防护工程等领域的应用。 本书在讲解过程中，将穿插大量的数学推导和物理意义的阐释，并辅以具体的工程算例，帮助读者理解抽象的理论概念，并掌握将其应用于实际问题分析的方法。通过对本书的学习，读者将能系统地掌握海洋动力学的基础理论，为进一步学习更高级的海洋工程学科打下坚实的基础。

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这本书的叙事节奏把握得极为老道，作者仿佛是一位经验丰富的领航员，带领读者穿越一片知识的海洋。开篇的导论部分，没有急于抛出晦涩难懂的专业术语，而是用一种娓娓道来的口吻，勾勒出整个学科的宏大蓝图，让人在心生敬畏的同时，也充满了探索的欲望。随后进入主体内容的论述，逻辑链条层层递进，从基础原理到前沿应用，过渡得如同行云流水般自然，几乎不需要读者费力去揣摩作者的意图。每当感觉即将陷入理解的迷雾时，总能恰到好处地穿插一两个生动的历史案例或者行业轶事，瞬间点亮思维。更值得称道的是，作者在讲解复杂概念时，总能找到最贴切的比喻，将抽象的理论具象化，使得即便是初学者也能建立起清晰的认知框架。这种行文上的高超技巧，让学习过程变成了一种享受而非煎熬，让人忍不住一口气读完好几个章节，完全停不下来。

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