海洋船舶腐蝕與防護仿真分析

內容簡介

《海洋船敬炒潤己舶腐蝕與防護仿真分析》共分8章，第1～5章介紹了仿真計算所涉及的基本理論，包括電化學基本理論、有限元基本理論、流體力學、計算流體力學以及多相流等，第6～8章重點介紹了船舶腐蝕仿真計算的一些套用實例。

《海洋船舶腐蝕與防護仿真分析》可供船舶與腐蝕工程技術套用領域的研究和工程技術人員閱讀，也可供大專院校相關專業師采汽謎生參考。

圖書目錄

1 緒論

1．1 海洋船舶腐蝕概況

1．2 船舶腐蝕防護方法

1．2．1 選用耐腐蝕的船用鋼材

1．2．2 塗層保護

1．2．3 陰極保護

1．2．4 其他防腐措施

1．3 仿真計算對船舶腐蝕與防護的意義

1．3．1 傳統設計方法的不足

1．3．2 計算機仿真技術在腐蝕防護方面的套用

參考文獻

2 腐蝕電化學基本理論

2．1 平衡電位與電極電位

2．1．1 電極反應

2．1．2 電極電位

2．2 非平衡電位

2．2．1 過電位

2．2．2 原電池

2．2．3 腐蝕電池

2．2．4 混合電位

2．3 多電極反應耦合系統

2．3．1 接觸腐蝕

2．3．2 腐蝕原電池

2．4 溶液擴散過程引起的過電位

2．5 陰極保護技術

2．5．1 犧牲陽極保護技術

2．5．2 外加電流陰極保護技術

參考頁殼文獻

3 有限元在腐蝕與防護中的套用

3．1 有限元基本思想

3．2 腐蝕與防護數學模型

3．2．1 犧牲陽極保護譽悼謎法的數學模型

3．2．2 外加電流陰極保護法的數學模型

3．3 腐蝕防護電勢分布近似解

3．4 泛樂祖燥函極值里茲解法導出有限元求解列式

3．4．1 變分法

3．4．2 函式的微分與泛函的變分

3．4．3 泛函極值

3．4．4 區域電勢場微分方程泛函的建立

3．4．5 變分問題的里茲解法

3．4．6 單元剛陣的疊加

3．4．7 方程組求解

3．5 單元的完備性和相容性

3．6 常用單元簡介

3．6．1 二維單元

3．6．2 三維單元

參考文獻

4 流體力學

4．1 流體靜力學

4．1．1 流體及流體質點

4．1．2 流體的物理性質

4．1．3 靜止流體平衡微分方程

4．2 流體動力學

4．2．1 坐標系及其研究方法

4．2．2 質點導數

4．2．3 連續性方程

4．2．4 歐拉運動微分方程

4．2．5 能量方程

4．3 黏性流體動力學

4．3．1 流體中一點的應力

4．3．2 微團的運動分析

4．3．3 廣義牛頓內摩擦定律——本構方程

4．3．4 黏性流體運動方程——Navier-Stokes方程

4．3．5 黏性流體能量方程

4．4 湍流

4．4．1 平均值與脈動量

4．4．2 雷諾湍流方程

4．4．3 混合長度理論

4．4．4 湍流模型

4．5 邊界層

4．5．1 邊界層定義

4．5．2 邊界層微分方程

4．6 多相流簡介

4．6．1 多相流的基本方程

4．6．2 多相流主要參數

4．6．3 顆粒的描述

4．6．4 流動參數

4．6．5 顆粒、氣泡動力學

參考文獻

5 計算流體力學

5．1 有限體積法

5．1．1 一維穩態問題的有限體積法

5．1．2 多維問題的離散格式

5．2 流場的計算

5．2．1 交錯格線

5．2．2 SIMPLE算法

5．2．3 SIMPLER算法

5．2．4 SIMPLEC算法

5．3 邊界條件

5．3．1 入口邊界條件

5．3．2 出口條件

5．4 處理壁面邊界層的壁面函式法

5．4．1 節點P速度u的計算

5．4．2 湍動能方程與耗散率方程中k與宓募撲?

5．4．3 能量方程中溫度T的計算

5．5 多相流數值模擬

5．5．1 相分布參數

5．5．2 加權參數

5．5．3 連續介質力學模型

參考文獻

6 船舶腐蝕與防護仿真計算

6．1 船體腐蝕與防護仿真計寒嘗詢旋算

6．1．1 問題描述

6．1．2 保護電流的確定

6．1．3 計算模型

6．1．4 計算結果

6．2 COMSOL軟體後處理二次開發

6．2．1 數據的導出和初步處理

6．2．2 截線上的物理量計算

6．2．3 某一等值線所包圍面積的計算

6．3 海水管路腐蝕分析仿真計算

6．3．1 幾何模型

6．3．2 有限元模型

6．3．3 管道腐蝕速度分析

6．4 速度邊界條件的施加

6．4．1 UDF的概念

6．4．2 UDF的基本定義

6．4．3 UDF的基本數據類型

6．4．4 UDF的套用舉例

參考文獻

7 船體腐蝕速度預測

7．1 船體在靜止海水中腐蝕速度預測

7．1．1 控制方程

7．1．2 計算過程

7．2 船體在流動海水中腐蝕速度預測

參考文獻

8 船體外加電流陰極保護最佳陽極布置方案研究

8．1 引言

8．2 遺傳算法介紹

8．盛擊蘭2．1 遺傳算法的概念

8．2．2 遺傳算法的特點

8．3 遺傳算法運算過程

8．3．1 完整的遺傳算法運算流程

8．3．2 遺傳算法的基本操作

8．4 基本遺傳算法

8．4．1 基本遺傳算法的數學模型

8．4．2 基本遺傳算法的步驟

8．5 遺傳算法工具箱函式

8．5．1 種群表示和初始化

8．5．2 適應度計算

8．5．3 選擇函式

8．5．4 交叉運算元

8．5．5 變異運算元

8．5．6 多子群支持

8．5．7 遺傳算法中的通用函式

8．6 計算過程

8．6．1 計算前的幾何處理

8．6．2 MATLAB與COMSOL在線上計算模式

8．6．3 最佳化策略

8．6．4 MATLAB與COMSOL在線上計算

8．6．5 遺傳算法計算過程

8．7 結果分析

參考文獻

附錄

附錄A UDF的C語言基礎

附錄B FLUENT中常用宏介紹

海洋船舶腐蝕與防護仿真分析

基本介紹

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