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第1章 绪论1

1.1 研究的背景和意义1

1.2 出水与入水问题的联系和区别3

1.3 出水问题的分类和研究概述4

1.3.1 全湿出水研究5

1.3.2 带泡出水研究8

1.4 本章小结12

参考文献12

第2章 数学方程和数值模型17

2.1 控制方程和初边值条件18

2.2 格林函数方法和边界积分方程20

2.3 数值模型21

2.3.1 数值离散和矩阵求解21

2.3.2 切向速度和全速度24

2.3.3 表面张力26

2.3.4 时间步进27

2.3.5 无量纲化28

2.4 数值技术29

2.4.1 数值光顺和网格重组技术29

2.4.2 固液交界点的特殊处理30

2.4.3 间接边界元法计算流场速度31

2.4.4 辅助函数法计算物面压力32

2.5 本章小结33

参考文献34

第3章 实验原理和实验设计35

3.1 实验系统35

3.1.1 物体出水实验装置设计35

3.1.2 物体出水实验控制方案38

3.1.3 实验模型的设计与安装38

3.2 实验总体方案40

3.2.1 调试阶段40

3.2.2 预备阶段41

3.2.3 实验阶段41

3.2.4 后处理阶段41

3.3 测量分析技术和方法42

3.4 不同类型出水实验方法43

3.4.1 半浸没物体强迫出水43

3.4.2 全浸没物体强迫出水43

3.4.3 全浸没物体自由出水44

3.5 本章小结45

参考文献45

第4章 全湿物体强迫出水46

4.1 自由面破裂和脱落的处理方法46

4.1.1 自由面破裂处理方法47

4.1.2 细长射流的截断方法48

4.1.3 物体脱离水面处理方法48

4.2 全浸没椭球体强迫出水49

4.2.1 收敛性分析49

4.2.2 数值与实验对比51

4.2.3 数值模拟分析53

4.2.4 物理参数影响68

4.3 全浸没圆球体强迫出水71

4.3.1 数值与实验对比71

4.3.2 物理参数影响73

4.4 半浸没椭球体强迫出水75

4.4.1 数值与实验对比76

4.4.2 物理参数影响77

4.5 半浸没圆球体强迫出水78

4.5.1 数值与实验对比78

4.5.2 物理参数影响80

4.6 半浸没圆锥体强迫出水81

4.6.1 数值与实验对比81

4.6.2 物理参数影响83

4.7 本章小结84

参考文献84

第5章 全湿物体自由出水86

5.1 流固解耦方法86

5.2 细长体理论88

5.3 水面融合的处理方法91

5.4 椭球体完全自由出水92

5.4.1 收敛性分析92

5.4.2 边界元法与细长体理论对比93

5.4.3 数值模拟分析94

5.4.4 物理参数影响96

5.5 圆球体完全自由出水99

5.5.1 数值与实验对比99

5.5.2 数值模拟分析101

5.5.3 物理参数影响103

5.6 椭球体自由出水再入水106

5.6.1 数值与实验对比107

5.6.2 物理参数影响109

5.7 本章小结112

参考文献113

第6章 带泡物体出水114

6.1 带有空泡物体运动的基本理论114

6.1.1 控制方程和边界条件114

6.1.2 迭代过程117

6.2 带有气泡物体运动的基本理论118

6.2.1 控制方程和边界条件118

6.2.2 气泡在自由面破裂的处理方法120

6.3 带有空泡物体水下运动阶段123

6.3.1 数值与实验对比123

6.3.2 数值模拟分析124

6.3.3 物理参数影响125

6.4 带有气泡物体水下运动阶段128

6.4.1 收敛性分析128

6.4.2 数值模拟分析129

6.4.3 物理参数影响133

6.5 带有气泡物体接近水面阶段139

6.5.1 收敛性分析140

6.5.2 数值模拟分析141

6.5.3 自由面效应分析144

6.5.4 物理参数影响147

6.6 带有气泡物体穿越水面阶段150

6.6.1 物体穿越水面阶段150

6.6.2 气泡破裂水面阶段154

6.7 本章小结158

参考文献158

附录160

参考文献164

编后记165