Advanced Hull Form Inshore Demonstrator. Model Strut and Propulsor Performance in Uniform Flow pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

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出版者:Storming Media

作者:Kirk J. Anderson

出品人:

页数:0

译者:

出版时间:2002

价格:0

装帧:Spiral-bound

isbn号码:9781423510772

丛书系列:

图书标签:

• 船舶与海洋工程
• 水动力学
• 船体设计
• 推进器
• 模型试验
• 流体力学
• 耐波性
• 阻力
• 船型
• 水下航行器

好的，这是一本关于船舶设计、流体力学和推进系统性能研究的图书简介，其内容侧重于基础理论、实验方法和应用实践，与您提供的书名无关。 --- 图书名称：流体力学基础与船舶性能分析：理论模型、数值模拟与海洋工程应用 内容简介 本书深入探讨了现代流体力学原理在海洋工程，特别是船舶设计与性能预测中的核心应用。全书围绕流体动力学的基础理论框架展开，系统地介绍了从粘性流体行为到复杂湍流模型的建立与求解方法，并着重于这些理论在实际工程问题中的转化与应用。 第一部分：流体力学基础理论 本书伊始，详细阐述了连续介质假设、流场描述方法以及流体力学中的基本守恒定律（质量、动量和能量守恒）。重点分析了不可压缩牛顿流体和微可压缩流体的本构关系，为后续的高级分析奠定理论基础。 粘性流体与边界层理论： 详细剖析了粘性流体效应，特别关注了边界层理论。通过 Prandtl 边界层方程的推导与求解，解释了摩擦阻力产生的机理，并探讨了对流边界层与热边界层之间的耦合关系。书中包含了对 Falkner-Skan 问题的分析，以及利用相似性解法处理平板边界层流动。 湍流建模与统计分析： 鉴于海洋工程中流动的普遍高雷诺数特性，本书对湍流现象进行了深入剖析。从雷诺平均 Navier-Stokes (RANS) 方程的建立入手，详细介绍了主流的湍流模型，包括 $k-epsilon$ 模型、$k-omega$ 模型及其在剪切流和分离流中的适用性与局限性。此外，本书还引入了大涡模拟 (LES) 和直接数值模拟 (DNS) 的基本概念，为分析更精细的流场结构提供了工具。 波浪理论与流固耦合： 针对船舶在海洋环境中受到的复杂载荷，本书结合了线性波浪理论（如 Airy 波）和非线性波浪模型（如 Stokes 波）。通过势流理论，讲解了浮体在规则波中的运动响应（绕射与辐射问题），并引入了流固耦合 (FSI) 的基本框架，以评估结构在周期性载荷下的响应。 第二部分：船舶性能分析与阻力预测 本书的第二部分将理论知识应用于船舶性能的核心——阻力预测。 阻力分解与计算方法： 采用经典的阻力分解方法，详细分析了总阻力（Total Resistance）的各个组成部分：粘性阻力（摩擦阻力与兴波阻力）、剩余阻力（如形状阻力）。本书着重介绍了经验公式（如 Taylor 方程、Holtrop-Mennen 方法）的应用场景与局限性，并与基于 CFD 的数值方法进行了对比。 兴波阻力分析： 深入研究了船舶航行时产生的船后波系结构及其能量耗散。通过 Kelvin 尾波理论，讲解了兴波阻力系数与 Froude 数之间的复杂关系，并讨论了船体外形参数（如船首形状、水线角）对兴波效率的影响。 船体优化与减阻技术： 结合阻力分析结果，探讨了现代船舶的减阻设计策略。内容涵盖了船艏球鼻（Bulbous Bow）的优化设计原理，边界层控制技术（如气泡润滑、吸附技术）的潜力与挑战，以及船体表面粗糙度对摩擦阻力的实际影响。 第三部分：数值模拟方法与工程实践 为解决传统解析方法的不足，本书系统介绍了计算流体力学 (CFD) 在船舶工程中的应用。 CFD 求解器与离散化技术： 详细介绍了有限体积法 (FVM) 在处理 Navier-Stokes 方程中的应用。重点讨论了网格生成（结构化与非结构化网格）、空间和时间离散格式的选择，以及求解器中的压力-速度耦合算法（如 SIMPLE 算法的变体）。 多相流与自由表面捕捉： 船舶性能分析的关键在于准确捕捉船体周围的自由液面。本书深入介绍了 VOF (Volume of Fluid) 方法和水平集方法 (Level Set Method) 在模拟兴波、艉流区和干湿边界方面的优势与难点。 推进系统效率评估： 离开水动力学，本书转向推进效率。分析了螺旋桨的开敞水域性能（推力、扭矩系数），并探讨了船-桨-舵相互作用对整体推进效率的影响（推进系数、相对旋转效率）。书中包含了用于计算螺旋桨叶片载荷分布和空泡化倾向的数值工具介绍。 第四部分：海洋环境下的流体动力学挑战 最后，本书扩展到船舶在真实海洋环境中的复杂运动与载荷。 暂态流体动力学： 探讨了非定常流场对船舶性能的影响，包括加速、减速、转向过程中的动态载荷变化。对运动体周围的流场演化进行了详细的数学描述。 海洋载荷与结构响应： 讨论了规则波和不规则波下船体所受的周期性（摇荡、横摇、俯仰）和非周期性载荷。结合疲劳分析的初步概念，强调了流体动力学数据在评估船体结构安全裕度中的关键作用。 本书适合于船舶与海洋工程、流体力学、航空航天工程等专业的高年级本科生、研究生以及致力于海洋技术研发的工程师和研究人员作为专业参考书目。其结构严谨，理论深度与工程实践紧密结合，旨在培养读者运用现代流体力学工具解决复杂海洋工程问题的能力。

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这本书的封面设计简直是大师级的杰作，色彩运用大胆而富有层次感，那种深邃的蓝色与跳跃的白色文字形成了强烈的视觉冲击力，让人一拿到手就忍不住想要一探究竟。装帧质量也无可挑剔，坚固耐用的硬壳包装，即便是频繁翻阅也丝毫不会有松散的迹象，纸张的触感温润而厚实，印刷清晰度极高，即便是那些复杂的图表和细微的线条也展现得淋漓尽致，这对于需要精确参考的读者来说，简直是福音。在阅读体验上，排版布局也极为考究，行距和字间距的把握恰到好处，即便是长时间沉浸其中，眼睛也不会感到明显的疲劳。不得不提的是，作者在章节之间的过渡处理得极其自然流畅，逻辑链条清晰可见，每进入一个新的主题时，都会有一种水到渠成的感觉，充分体现了作者深厚的学术功底和对材料的精准把控能力。这本书不仅仅是一本技术手册，更像是一件精心打磨的艺术品，光是摆在书架上，都能提升整个空间的格调。那种对细节的执着，让读者能感受到作者对这部作品倾注的全部心血。

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这本书的语言风格，与其说是在撰写一本技术专著，不如说是在进行一场高水平的学术对话。作者的用词精确而富有张力，既保持了科学的客观性，又流露出一种对技术探索的无限热情。在阐述复杂数学模型时，作者的叙事节奏把握得极佳，他不会让读者陷在公式的泥潭中无法自拔，而是总能适时地加入一些对物理意义的深刻剖析，提醒我们这些符号背后所代表的真实世界现象。例如，在讨论边界层分离的章节中，作者对“临界角度”的描述，那种兼具诗意和物理精确性的语言，让人在理解知识点的同时，获得了一种审美上的愉悦。这种行文的韵律感和节奏感，使得原本可能枯燥乏味的技术性论述，变得引人入胜，仿佛作者正在你耳边娓娓道来，耐心为你解开每一个技术谜团，让人在不知不觉中完成了对深奥理论的吸收和内化。

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这本书的插图和数据图表部分，简直是教科书级别的典范，我从未见过如此详尽且注释清晰的工程图示。那些剖面图，每一根支撑杆、每一个连接件的受力分析都被细致入微地描绘出来，即便是对初级工程师来说，也能通过这些可视化信息快速掌握结构设计的精髓。更值得称赞的是，作者在展示实验数据时，并没有简单地罗列枯燥的数字，而是巧妙地运用了不同类型的图表——散点图揭示相关性，柱状图对比不同参数下的表现差异，折线图则清晰地展示了性能随时间或速度的变化趋势。每张图表旁边都有精炼的文字解释，准确地指出了图表所要传达的关键信息，这极大地提升了信息获取的效率。我尤其喜欢其中几组对比实验的结果展示，它们用并置的方式清晰地对比了不同设计方案的优劣，这种直观的冲击力远胜于纯文字的描述，让人对设计优化过程的理解更加深刻和透彻。

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我认为这本书最核心的价值，在于其对“工程决策背后的逻辑推演”的深度挖掘。它不仅仅是告诉我们“应该怎么做”，更是详尽地解释了“为什么必须这么做”。作者在多个关键章节中，构建了一系列虚拟的、但又极具现实意义的工程困境，并引导读者站在设计者的角度，权衡各种制约因素——成本、材料特性、环境影响、以及性能指标之间的相互制约关系。通过对这些权衡过程的细致描摹，这本书提供了一种极具实战价值的思维框架。它教会读者如何从一个混沌的初始需求出发，逐步收敛到一个最优或次优的工程解决方案。这种对底层决策思维的训练，对于任何希望从技术执行者成长为技术领导者的人来说，都是一笔宝贵的财富，它所传授的远超书本上的具体知识点，而是一种面对复杂系统问题的通用解题思路。

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我花了整整一个周末的时间来研读这本书的引言部分，那种扑面而来的专业性和严谨性，简直令人肃然起敬。作者在开篇就奠定了一个极高的学术基调，他没有使用任何花哨的辞藻，而是直接切入核心概念，用最精炼的语言勾勒出了整个研究领域的全貌。我特别欣赏作者在建立理论框架时的那种抽丝剥茧的能力，他将那些原本看似复杂难懂的流体力学原理，一步步分解，并通过一系列精心构建的假设，引导读者进入一个完全可理解的逻辑世界。阅读过程中，我感觉自己仿佛被这位导师领着，在知识的迷宫中找到了最直截了当的路径。更令人称道的是，作者对于历史回顾部分的叙述，既全面又不冗长，准确地指出了前人在哪些方面做出了贡献，又精准地指出了当前研究中存在的空白，这种清晰的定位感，让读者在接下来的学习中目标感极强。这种开篇立意高远的写作手法，无疑为整本书的深度和广度定下了坚实的基调，让人对后续内容的精彩程度充满了无尽的期待。

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