水科学数学模型丛书：水力学数学模型

　　目录丛书序序前言第一章 绪论 1第一节 紊流场的数值模拟 1第二节 紊流基础理论 3第三节 张量基础知识 10第二章 紊流运动的基本方程式 14第一节 紊流的统计平均 14第二节 紊流运动方程式 16第三节 紊流能量方程式 18第四节 雷诺应力输运方程 23第五节 紊动能耗散率方程式 26第六节 标量物质输运方程式 29第七节 紊流涡量方程式 31第八节 二元沿水深平均基本方程式 32第三章 紊流数学模型 36第一节 概述 36第二节 零方程模型及单方程模型 37第三节 双方程模型 44第四节 雷诺应力微分模型与雷诺应力代数模型 52第五节 紊流数学模型中的经验常数 63第六节 紊流数学模型的边界条件 67第七节 自由表面的处理 69第八节 近壁区的模拟问题 78第四章 紊流数值计算基础理论 84第一节 紊流数值计算概述 84第二节 离散方程的误差及性质分析 89第三节 差分格式的物理特性 96第四节 有限容积法 99第五节 有限容积法的四条基本法则 101第五章 扩散方程的数值解 104第一节 恒定一维热传导 104第二节 源项线性化 107第三节 非恒定一维热传导 108第四节 非恒定二维、三维热传导 111第五节 线性代数方程组的求解方法 113第六节 数值计算中的有关问题 118第六章 对流一扩散方程的差分格式 122第一节 中心差分格式与上风格式 122第二节 混合格式、指数程式与幂函数格式 124第三节 通用格式 126第四节 QUICK格式 128第五节 对流扩散差分方程稳定性的分析 130第六节 对流一扩散方程的离散化 131第七节 关于假扩散问题 133第七章 求解椭圆型流动的原始变量法 137第一节 压力场及其数值求解中的困难 137第二节 交错网格技术 138第三节 压力校正法 140第四节 SIMPLE算法的步骤与讨论 142第五节 SIMPLE算法的发展与改进 144第八章 溃坝洪水模型 148第一节 溃坝流动分析及其基本议程 153第二节 水激波的解析数值模型 158第三节 溃坝洪水的相似性解结构 163第四节 问题讨论及解决方法 169第五节 斜底、有阻力条件下的水激波解析数值模型 207第六节 工程实例 215第九章 渗流模型 222第一节 渗流基础理论 222第二节 渗流运动方程式 231第三节 渗流数值计算方法 235第四节 渗流有限元算法 244第十章 复式河槽水流模型 253第一节 复式河槽流量计算方法比较与分析 254第二节 复式河槽过流能力的系统动力学模型 264第三节 基于动量输运系数的过流能力计算 268第十一章 求解双曲型方程的特征线法 273第一节 特征线法的基本概念 273第二节 基本方程 273第三节 计算方法 275第四节 计算实例 283第十二章 弯道水流模型 288第一节 弯曲河道与弯道水流的基本概念 288第二节 弯曲河道水面超高及水深计算 294第三节 弯道水流流速分布规律及其计算 304第十三章 工程应用实例 311第一节 复杂挑射水流的数值模拟 311第二节 水平淹没射流的数值模拟 318第三节 有压接无压泄洪洞水流的数值模拟 322第四节 竖井旋流泄洪洞水流的数值模拟 325第五节 有压突缩突扩水流的数值模拟 329第六节 河道流场的数值模拟 332参考文献 341

　　许唯临，四川大学“长江学者奖励计划”特聘教授、博士生导师，国家杰出青年基金获得者。1963年生，吉林省吉林市人，1984、1987和1991年分别于成都科技大学水利系获工学学士、硕士和博士学位，主要从事工程水力学科研和教学工作。现任四川大学水力学与山区河流开发保护国家重点实验室主任，系国务院学位委员会学科评议组成员、国家自然科学基金委员会工程与材料科学部专家评审组成员、教育部科学技术委员会委员、中国水利学会理事，享受国务院政府特殊津贴。曾主持国家杰出青年基金、国家自然科学基金重点项目、“973”计划课题和国家科技支撑计划课题等科研项目40余项。发表学术论文100余篇，其中SCl和El收录40余篇，出版专著两部。曾获国家科学技术进步奖二等奖两项。

　　 《水力学数学模型》分为上、下两部分。上半部分主要介绍紊流及伴随紊流运动发生的传热、传质问题的数学模型。首先介绍了紊流及其数学描述中的一些相关知识，然后详细介绍了描述紊流运动的基本方程；介绍了求解基本方程的各类紊流模型，其中较详细地介绍κ－ε模型、雷诺应力代数方程模型和微分方程模型；详细介绍了数值求解过程及其相关方法。下半部分主要介绍针对不同对象的专题模型。其中包括溃坝洪水模型、渗流模型、复式河槽水流模型、弯道水流模型和求解双曲型方程的特征线法等。本次修订主要补充工程应用实例。