本书阐述了强非线性层析内波理论，并对数值方法和源码进行了详细说明。全书共分9章。第1章介绍内波问题的研究现状。第2章论述多层流体间层析内波理论的建立。第3章重点介绍层析内波理论的数值算法与源码。第4章介绍基于重力塌陷法生成内孤立波的数值模拟。第5章介绍内孤立波追赶碰撞和迎面碰撞的数值模拟。第6章介绍内孤立波在非平整海底传播变形的数值模拟。第7章介绍背景剪切流中内孤立波的数值模拟。第8章介绍背景剪切流、内孤立波、非平整地形三者之间的相互作用数值模拟。第9章对我国南海的第二模态内孤立波数值模拟进行介绍。 本书可供从事船舶与海洋工程、海岸与近海工程等学科方向的研究生及科研人员参考。

第1章 绪论
1.1 海洋内波的研究背景
1.2 海洋内波的研究现状
1.3 层析内波理论的研究现状
第2章 多层流体间的层析内波理论
2.1 两层流体流动的控制方程和边界条件
2.2 两层流体间的层析内波理论
2.3 多层流体间的层析内波理论
第3章 数值算法及源代码实现
3.1 程序设计
3.2 读取输入文件子程序
3.3 建立文件及流场初始化子程序
3.4 海底地形子程序
3.5 移动域初始化子程序
3.6 移动域位置更新子程序
3.7 消波子程序
3.8 数值光滑子程序
3.9 保留之前时刻计算结果子程序
3.10 预测子程序
3.11 更新边界条件子程序
3.12 求解空间导数子程序
3.13 求解层析内波方程系数子程序
3.14 合成矩阵子程序
3.15 方程求解子程序
3.16 校正子程序
3.17 当前时间步内迭代收敛判断子程序
3.18 当前时间步计算结果输出子程序
3.19 关闭文件子程序
3.20 其他子程序
第4章 基于重力塌陷法生成内孤立波的数值模拟
4.1 上、下层流体密度接近的浅水模式内孤立波
4.2 上、下层流体密度相差大的浅水模式内孤立波
4.3 上、下层流体密度相差大的深水模式内孤立波
4.4 实际海洋中内孤立波的数值模拟
第5章 内孤立波迎面碰撞与追赶碰撞的数值模拟
5.1 浅水模式内孤立波迎面碰撞的数值模拟
5.1.1 第一级别层析内波理论的数值结果
5.1.2 层析内波理论收敛的数值结果
5.2 浅水模式内孤立波追赶碰撞的数值模拟
5.2.1 第一级别层析内波理论的数值结果
5.2.2 层析内波理论收敛的数值结果
5.3 深水模式内孤立波迎面碰撞的数值模拟
第6章 内孤立波在非平整海底传播的数值模拟
6.1 内孤立波在山脊地形传播的物理实验及数值模拟
6.1.1 内孤立波在山脊地形传播的物理实验
6.1.2 内孤立波在山脊地形传播的数值模拟
6.2 内孤立波爬坡的数值模拟
第7章 背景剪切流中内孤立波的数值模拟
7.1 线性背景剪切流中内孤立波的数值模拟
7.1.1 线性背景剪切流中内孤立波的波形
7.1.2 线性背景剪切流中内孤立波的速度场
7.2 非线性背景剪切流中内孤立波的数值模拟
7.2.1 非线性背景剪切流中内孤立波的波形
7.2.2 非线性背景剪切流中内孤立波的速度场
第8章 线性背景剪切流和海底地形共同作用下内孤立波传播的数值模拟
8.1 线性背景剪切流通过平整海底
8.2 线性背景剪切流通过非平整海底
8.3 无流情况下内孤立波通过非平整海底
8.4 线性背景剪切流中内孤立波通过非平整海底
第9章 三层流体间内孤立波的数值模拟
9.1 三层流体间第一模态内孤立波
9.1.1 三层流体间第一模态内孤立波的物理实验
9.1.2 三层流体间第一模态内孤立波的数值模拟
9.1.3 实际海洋中三层流体间第一模态内孤立波的数值模拟
9.2 三层流体间第二模态内孤立波
9.2.1 三层流体间第二模态内孤立波的物理实验
9.2.2 三层流体间第二模态内孤立波的数值模拟
9.2.3 实际海洋中三层流体间第二模态内孤立波的数值模拟
附录
附录A 定义变量的模块
附录B 维度大小设定
参考文献