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內(nèi)容簡介

　　本書的主要內(nèi)容旨在介紹龍卷風(fēng)的數(shù)值模擬方法，相比其他自然災(zāi)害，龍卷風(fēng)在中國發(fā)生頻率不算太高，這也導(dǎo)致龍卷風(fēng)災(zāi)害在防災(zāi)減災(zāi)方面受到的重視不夠，沒有單獨的預(yù)警機(jī)制，被歸于氣象災(zāi)害預(yù)警當(dāng)中。在目前的技術(shù)水平下，龍卷風(fēng)無法預(yù)報，只能預(yù)警，雖然準(zhǔn)確率有限，但是提前預(yù)警可以為民眾爭取一定的躲避時間。研究龍卷風(fēng)的預(yù)警和計算是非常有必要的。本書的具體包括：龍卷風(fēng)的數(shù)值建模、龍卷風(fēng)渦旋動力學(xué)研究、龍卷風(fēng)渦旋相似性、龍卷風(fēng)的雷諾數(shù)影響、龍卷風(fēng)的亞臨界渦破裂、粗糙度和龍卷風(fēng)平移影響、龍卷風(fēng)誘導(dǎo)的氣動力、以及龍卷風(fēng)引起的飛擲物特性等章節(jié)，適合從事極端氣象等特異風(fēng)災(zāi)的防災(zāi)減災(zāi)專業(yè)的科研人員與研究生閱讀。

作者簡介

　　2013年日本東京大學(xué)博士畢業(yè)，師從日本風(fēng)能學(xué)會主席石原孟教授，2015年回國后，在華中科技大學(xué)任職，已在計算風(fēng)工程與風(fēng)能運用領(lǐng)域以第一作者發(fā)表SCI檢索論文23篇，論文總影響因子已達(dá)80+。在計算風(fēng)工程與風(fēng)能運用方向主持國家自然科學(xué)基金2項，省部級課題1項，2018年入選湖北省楚天學(xué)者，并于2019年晉升博士生導(dǎo)師。

圖書目錄

目錄
第1章概述1
1.1研究背景2
1.2龍卷風(fēng)的分類3
1.3文獻(xiàn)綜述5
1.4本書的目的和結(jié)構(gòu)11
第2章數(shù)值方法13
2.1有限體積法13
2.2LES湍流模型15
2.3模擬地面粗糙度和龍卷風(fēng)平移17
2.4滑動網(wǎng)格法18
2.5收斂標(biāo)準(zhǔn)18
2.6粒子模型19
2.7總結(jié)20
第3章龍卷風(fēng)狀渦旋的動力學(xué)研究21
3.1數(shù)值模擬參數(shù)21
3.2湍流特征24
3.3龍卷風(fēng)狀渦旋的動力特性33
3.4總結(jié)38
第4章龍卷風(fēng)狀渦旋的相似性40
4.1數(shù)值模擬參數(shù)40
4.2流場特性43
4.3龍卷風(fēng)渦旋的相似性57
4.4總結(jié)61
第5章雷諾數(shù)對龍卷風(fēng)狀渦旋流場的影響63
5.1模擬方法63
5.2結(jié)果和討論66
5.3總結(jié)87
第6章亞臨界渦旋破裂階段龍卷風(fēng)的數(shù)值研究88
6.1流場數(shù)據(jù)89
6.2瞬時流場100
6.3總結(jié)105
第7章粗糙度和龍卷風(fēng)平移的影響107
7.1數(shù)值模擬的參數(shù)107
7.2時間平均流場109
7.3龍卷風(fēng)渦旋的相似性118
7.4總結(jié)120
第8章龍卷風(fēng)誘導(dǎo)氣動力121
8.1數(shù)值模擬參數(shù)121
8.2數(shù)值模擬結(jié)果124
8.3使用風(fēng)洞預(yù)測龍卷風(fēng)誘導(dǎo)力127
8.4總結(jié)132
第9章固定龍卷風(fēng)狀渦旋在冷卻塔上的風(fēng)荷載133
9.1數(shù)值模型133
9.2數(shù)值模型的驗證138
9.3龍卷風(fēng)造成的冷卻塔風(fēng)荷載140
9.4結(jié)論與討論145
第10章龍卷風(fēng)不同階段的緊致型飛擲物147
10.1數(shù)值模型147
10.2結(jié)果和討論149
10.3總結(jié)166
第11章多渦龍卷風(fēng)引起的緊致型飛擲物的特性168
11.1工況設(shè)置168
11.2結(jié)果和討論169
11.3結(jié)論與討論183
第12章龍卷風(fēng)飛擲物對低層建筑的影響185
12.1工況設(shè)置185
12.2結(jié)果和分析186
12.3總結(jié)198
附錄A軸對稱NS方程動量收支平衡的計算200
附錄B一種模擬地面粗糙度的方法201
附錄C直線風(fēng)荷載203
參考文獻(xiàn)205