橋樑是河道常見的涉水建築物，特別是橋樑密集河段，存在橋樑集群後嚴重削弱河道行洪能力的實際情況，觀測資料又存在嚴重的不足，使得此類橋樑集群後的防洪問題研究成為一個難點。橋墩（群）繞流阻力特徵研究相對匱乏，對其認知程度遠遠低於對其產生的物理現象的認識，此類問題的經驗公式之間、公式和試驗、數值計算結果等大多都存在一定的差異性，導致跨河橋樑防洪評價結果因人而異的現象比較突出，使審查者難以判斷其計算成果的合理性。
《N-S方程有限體積法求解及墩柱（群）繞流阻力問題研究》一書圍繞墩柱（群）繞流阻力基本特徵和其行洪影響，進行了較為系統的研究，對相關研究人員具有一定參考意義。
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$ 303 | N-S方程有限體積法求解及墩柱(群)繞流阻力問題研究
作者：楊星等 出版社：海洋出版社 出版日期：2018-10-01 語言：簡體中文 規格：平裝 / 189頁 / 16k/ 19 x 26 x 1 cm / 普通級/ 單色印刷 / 1-1  博客來 - 土木水利
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圖書介紹 - 資料來源：博客來 評分：
圖書名稱：N-S方程有限體積法求解及墩柱(群)繞流阻力問題研究
內容簡介
作者介紹
楊星，畢業於河海大學港口海岸及近海工程專業，博士，江蘇省水利科學研究院水資源與水環境研究所副所長、高級工程師，主要從事水利科研及技術應用服務工作，出版專著2本，發表學術論文20餘篇，授權專利3項。
錢鈞，畢業於江蘇農學院水利水電動力工程專業，學士，江蘇省水利科學研究院院長、教授級高級工程師，江蘇省333人才培養對象，主要從事水利管理、科研及技術應用服務工作，發表學術論文20餘篇，授權專利3項。
高士佩，畢業於河海大學農田水利工程專業，水利水電工程碩士，江蘇省水利科學研究院副院長、高級工程師，主要從事全省水利管理、科研及應用服務工作，發表學術論文10餘篇，江蘇省河道管理範圍內建設專案防洪評價審查專家。
胡曉東，畢業於河海大學環境工程專業，碩士，江蘇省水利科學研究院水資源與水環境研究所所長、高級工程師，主要從事河湖健康診斷與評估、生態水力學研究與實踐，發表學術論文20餘篇，獲得專利7項，參與編制地方標準1項。
翁松幹，畢業於中國海洋大學應用化學專業，碩士，江蘇省水利科學研究院水資源與水環境研究所工程師，主要從事水文水動力學，水資源與水生態學、黑臭河道治理及“一河一策”方案編制等。
郭劉超，畢業於華北水利水電大學水工結構工程專業，碩士，江蘇省水利科學研究院水資源與水環境研究所工程師，主要從事水工結構和水力學模型試驗、水利規劃、河湖健康診斷與評估等研究，發表學術論文13篇，授權專利1項。
朱大棟，畢業於河海大學水工結構工程專業，碩士，江蘇省水利科學研究院水下檢測中心高級工程師。主要從事水利工程檢測、長江險工段變化規律研究、太湖生態清淤關鍵技術研究，發表學術論文10餘篇，獲得專利10餘項。
錢鈞，畢業於江蘇農學院水利水電動力工程專業，學士，江蘇省水利科學研究院院長、教授級高級工程師，江蘇省333人才培養對象，主要從事水利管理、科研及技術應用服務工作，發表學術論文20餘篇，授權專利3項。
高士佩，畢業於河海大學農田水利工程專業，水利水電工程碩士，江蘇省水利科學研究院副院長、高級工程師，主要從事全省水利管理、科研及應用服務工作，發表學術論文10餘篇，江蘇省河道管理範圍內建設專案防洪評價審查專家。
胡曉東，畢業於河海大學環境工程專業，碩士，江蘇省水利科學研究院水資源與水環境研究所所長、高級工程師，主要從事河湖健康診斷與評估、生態水力學研究與實踐，發表學術論文20餘篇，獲得專利7項，參與編制地方標準1項。
翁松幹，畢業於中國海洋大學應用化學專業，碩士，江蘇省水利科學研究院水資源與水環境研究所工程師，主要從事水文水動力學，水資源與水生態學、黑臭河道治理及“一河一策”方案編制等。
郭劉超，畢業於華北水利水電大學水工結構工程專業，碩士，江蘇省水利科學研究院水資源與水環境研究所工程師，主要從事水工結構和水力學模型試驗、水利規劃、河湖健康診斷與評估等研究，發表學術論文13篇，授權專利1項。
朱大棟，畢業於河海大學水工結構工程專業，碩士，江蘇省水利科學研究院水下檢測中心高級工程師。主要從事水利工程檢測、長江險工段變化規律研究、太湖生態清淤關鍵技術研究，發表學術論文10餘篇，獲得專利10餘項。
目錄
第１章Ｎ－Ｓ方程的離散…１
１１Ｎ－Ｓ方程的守恒形式…１
１２Ｎ－Ｓ方程的通用表達式…２
１３Ｎ－Ｓ方程的求解過程…２
１.４Ｎ－Ｓ方程的離散方法…３
１５Ｎ－Ｓ方程的通用離散格式…２6
第２章基於ＳＩＭＰＬＥ算法的流場計算…３４
２１流場計算思路…３４
２.２ＶＣ情況下的流場計算…３４
２.３ＣＣ情況下的流場計算…４１
第３章二維Ｎ－Ｓ方程流場計算編程…４６
３１計算示例區域化分…４６
３２網格基本特征數組變量…４９
３３常用數組變量及邊界條件和初始條件設置…９２
３４ＳＩＭＰＬＥ算法流場計算的程序設計…９６
第４章墩柱（群）繞流阻力的數值計算…１３１
４１基本概念介紹…１３１
４２墩柱（群）繞流阻力特征試驗成果…１３５
４３墩柱（群）繞流阻力的數值計算…１４９
第５章涉水橋梁墩柱群的阻水分析…１６１
５１橋梁壅水影響問題…１６１
５２橋墩（群）繞流阻力等效糙率推算…１６８
５３橋梁群疊加行洪影響的初步討論…１８０
參考文獻…１８４
１１Ｎ－Ｓ方程的守恒形式…１
１２Ｎ－Ｓ方程的通用表達式…２
１３Ｎ－Ｓ方程的求解過程…２
１.４Ｎ－Ｓ方程的離散方法…３
１５Ｎ－Ｓ方程的通用離散格式…２6
第２章基於ＳＩＭＰＬＥ算法的流場計算…３４
２１流場計算思路…３４
２.２ＶＣ情況下的流場計算…３４
２.３ＣＣ情況下的流場計算…４１
第３章二維Ｎ－Ｓ方程流場計算編程…４６
３１計算示例區域化分…４６
３２網格基本特征數組變量…４９
３３常用數組變量及邊界條件和初始條件設置…９２
３４ＳＩＭＰＬＥ算法流場計算的程序設計…９６
第４章墩柱（群）繞流阻力的數值計算…１３１
４１基本概念介紹…１３１
４２墩柱（群）繞流阻力特征試驗成果…１３５
４３墩柱（群）繞流阻力的數值計算…１４９
第５章涉水橋梁墩柱群的阻水分析…１６１
５１橋梁壅水影響問題…１６１
５２橋墩（群）繞流阻力等效糙率推算…１６８
５３橋梁群疊加行洪影響的初步討論…１８０
參考文獻…１８４
序
橋樑是河道常見的涉水建築物，其橋墩多採用樁群基礎結構形式。洪水期，橋墩淹沒水中，抬高河道水位，造成阻水，使河道的洩洪能力降低。特別是橋樑密集河段，存在橋樑集群後嚴重削弱河道行洪能力的實際情況，觀測資料又存在嚴重的不足，使得此類橋樑集群後的防洪問題研究成為一個難點。另外，橋墩柱（群）繞流阻力特徵研究相對匱乏，對其認知程度遠遠低於對其產生的物理現象的認識。所以，此類問題的經驗公式之間、公式和試驗、數值計算結果等大多都存在一定的差異性，導致跨河橋樑防洪評價結果因人而異的現象比較突出，使審查者難以判斷其計算結果的合理性。為此，本書圍繞墩柱（群）繞流阻力基本特徵和其行洪影響，進行了較為系統的研究，具體內容如下：
（1）由於N-S方程是研究橋墩柱（群）繞流等水流現象的基礎性方程，本書詳細介紹了網格節點式（vertex-centered）、單元中心式（cell-centred）兩種控制體模式下的N-S方程有限體積程式設計方法，同時，給出了橋墩柱（群）繞流阻力中的壓強差積分形式和黏性力的張量運算式，便於初學者自行程式設計解決類似工程問題。
（2）凝煉了橋墩柱（群）繞流阻力基本特徵和墩柱阻水行洪影響有關的重要研究成果，剖析了其中存在的典型問題，包括：因試驗條件的不同導致的差異性試驗結果；對問題認識的差異性導致結論的差異性；單橋墩繞流阻力特徵尚十分匱乏，橋墩柱（群）的阻力特徵更是稀缺；等等。
（3）基於國內外研究成果以及大雷諾數墩柱（群）紊流模型分析成果，提出了橋墩柱（群）繞流阻力等效糙率推算公式：一種方法是利用實測的橋址附近水文、地形資料，推算橋墩繞流阻力等效糙率；另一種方法是河道整體一維水動力數學模型反演橋墩等效糙率。
（4）對等效糙率在橋樑群疊加行洪影響分析中的應用進行了簡單的探討，提出了基於等效糙率概化的河道行洪流量削減率估算方法，同時，提出“有效影響長度”的概念和橋樑適宜間距的估算公式。
本書由江蘇省水利科學研究院楊星、錢鈞、高士佩、胡曉東、翁松幹、郭劉超、朱大棟7名作者編著。
本書的出版得到以下項目的資助：江蘇省科技專案（BM2018028）；江蘇省水利科技專案——“河道涉水建築物群防洪影響研究與應用”（編號：2009043）；江蘇省水利科技專案——“基於原型觀測技術的涉水橋樑（群）阻水特徵研究”（編號：2015032）；政策引導類計畫（國際科技合作）——“大型橋樑結構智慧健康監測雲平臺的聯合研發- iSHM”（編號：B22017056）。
由於編著者水準有限，書中難免有不當之處，敬請各位讀者批評指正。
（1）由於N-S方程是研究橋墩柱（群）繞流等水流現象的基礎性方程，本書詳細介紹了網格節點式（vertex-centered）、單元中心式（cell-centred）兩種控制體模式下的N-S方程有限體積程式設計方法，同時，給出了橋墩柱（群）繞流阻力中的壓強差積分形式和黏性力的張量運算式，便於初學者自行程式設計解決類似工程問題。
（2）凝煉了橋墩柱（群）繞流阻力基本特徵和墩柱阻水行洪影響有關的重要研究成果，剖析了其中存在的典型問題，包括：因試驗條件的不同導致的差異性試驗結果；對問題認識的差異性導致結論的差異性；單橋墩繞流阻力特徵尚十分匱乏，橋墩柱（群）的阻力特徵更是稀缺；等等。
（3）基於國內外研究成果以及大雷諾數墩柱（群）紊流模型分析成果，提出了橋墩柱（群）繞流阻力等效糙率推算公式：一種方法是利用實測的橋址附近水文、地形資料，推算橋墩繞流阻力等效糙率；另一種方法是河道整體一維水動力數學模型反演橋墩等效糙率。
（4）對等效糙率在橋樑群疊加行洪影響分析中的應用進行了簡單的探討，提出了基於等效糙率概化的河道行洪流量削減率估算方法，同時，提出“有效影響長度”的概念和橋樑適宜間距的估算公式。
本書由江蘇省水利科學研究院楊星、錢鈞、高士佩、胡曉東、翁松幹、郭劉超、朱大棟7名作者編著。
本書的出版得到以下項目的資助：江蘇省科技專案（BM2018028）；江蘇省水利科技專案——“河道涉水建築物群防洪影響研究與應用”（編號：2009043）；江蘇省水利科技專案——“基於原型觀測技術的涉水橋樑（群）阻水特徵研究”（編號：2015032）；政策引導類計畫（國際科技合作）——“大型橋樑結構智慧健康監測雲平臺的聯合研發- iSHM”（編號：B22017056）。
由於編著者水準有限，書中難免有不當之處，敬請各位讀者批評指正。
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