
BOOKS - TECHNICAL SCIENCES - Fundamentals of Ship Hydrodynamics Fluid Mechanics, Ship...

Fundamentals of Ship Hydrodynamics Fluid Mechanics, Ship Resistance and Propulsion
Author: Lothar Birk
Year: 2019
Pages: 693
Format: PDF
File size: 31 MB
Language: ENG

Year: 2019
Pages: 693
Format: PDF
File size: 31 MB
Language: ENG

The book provides a comprehensive introduction to the fundamentals of ship hydrodynamics and fluid mechanics, covering topics such as the Navier-Stokes equations, boundary layers, vortices, waves, and turbulence. It also discusses ship resistance and propulsion, including the effects of friction and maneuverability. The author emphasizes the importance of understanding the underlying physical principles of ship hydrodynamics and their practical applications, highlighting the need for interdisciplinary approaches to address the challenges facing the maritime industry today. The text is written at an introductory level, making it accessible to students with little prior knowledge of the subject matter. The book's content is organized into four parts: Part I introduces the reader to the fundamental concepts of fluid mechanics and ship hydrodynamics, while Part II explores the physics of ship resistance and propulsion. Part III delves into the numerical methods used to predict ship performance, and Part IV covers specialized topics such as multiphase flows, marine renewable energy, and biofouling. Throughout the book, the author uses numerous examples and exercises to help students grasp complex concepts and apply them to real-world scenarios.
Книга содержит всестороннее введение в основы гидродинамики корабля и механики жидкости, охватывая такие темы, как уравнения Навье-Стокса, пограничные слои, вихри, волны и турбулентность. В нем также обсуждается сопротивление корабля и движущая сила, включая эффекты трения и маневренности. Автор подчеркивает важность понимания лежащих в основе физических принципов гидродинамики судов и их практического применения, подчеркивая необходимость междисциплинарных подходов для решения задач, стоящих сегодня перед морской отраслью. Текст написан на ознакомительном уровне, что делает его доступным для студентов с небольшими предварительными знаниями предмета. Содержание книги организовано в четыре части: часть I знакомит читателя с фундаментальными понятиями механики жидкости и гидродинамики корабля, а часть II исследует физику сопротивления и движения корабля. Часть III углубляется в численные методы, используемые для прогнозирования характеристик судна, а часть IV охватывает специализированные темы, такие как многофазные потоки, морская возобновляемая энергия и биообрастание. На протяжении всей книги автор использует многочисленные примеры и упражнения, чтобы помочь студентам понять сложные концепции и применить их к реальным сценариям.
livre contient une introduction complète aux bases de l'hydrodynamique du navire et de la mécanique des fluides, couvrant des sujets tels que les équations de Navier-Stokes, les couches limites, les tourbillons, les vagues et les turbulences. Il traite également de la résistance et de la force motrice du navire, y compris les effets de frottement et de manœuvrabilité. L'auteur souligne l'importance de comprendre les principes physiques sous-jacents de l'hydrodynamique des navires et de leur application pratique, en soulignant la nécessité d'approches interdisciplinaires pour relever les défis auxquels l'industrie maritime est confrontée aujourd'hui. texte est écrit au niveau de l'étude, ce qui le rend accessible aux étudiants ayant peu de connaissances préliminaires de la matière. contenu du livre est organisé en quatre parties : la partie I présente au lecteur les concepts fondamentaux de la mécanique des fluides et de l'hydrodynamique du navire, et la partie II explore la physique de la résistance et du mouvement du navire. La partie III examine plus en détail les méthodes numériques utilisées pour prédire les caractéristiques du navire et la partie IV traite de sujets spécialisés tels que les flux multiphasiques, les énergies renouvelables marines et la bioalésage. Tout au long du livre, l'auteur utilise de nombreux exemples et exercices pour aider les étudiants à comprendre les concepts complexes et à les appliquer à des scénarios réels.
libro contiene una introducción integral a los fundamentos de la hidrodinámica de la nave y la mecánica del fluido, cubriendo temas como las ecuaciones de Navier-Stokes, las capas límite, los vórtices, las ondas y las turbulencias. También discute la resistencia de la nave y la fuerza motriz, incluyendo los efectos de fricción y maniobrabilidad. autor subraya la importancia de comprender los principios físicos subyacentes de la hidrodinámica de los buques y su aplicación práctica, subrayando la necesidad de enfoques multidisciplinarios para hacer frente a los desafíos que afronta actualmente la industria marítima. texto está escrito a nivel de familiarización, lo que lo hace accesible para estudiantes con poco conocimiento previo de la materia. contenido del libro está organizado en cuatro partes: la Parte I introduce al lector en los conceptos fundamentales de la mecánica del fluido y la hidrodinámica de la nave, y la Parte II explora la física de la resistencia y el movimiento de la nave. La parte III se profundiza en los métodos numéricos utilizados para predecir las características del buque, y la parte IV abarca temas especializados como los flujos multifásicos, la energía renovable marina y el bioenergía. A lo largo del libro, el autor utiliza numerosos ejemplos y ejercicios para ayudar a los estudiantes a comprender conceptos complejos y aplicarlos a escenarios reales.
O livro contém uma introdução abrangente às bases da hidrodinâmica da nave e da mecânica do líquido, abrangendo temas como equações de Nawier-Stocks, camadas fronteiriças, vórtices, ondas e turbulências. Também discute a resistência da nave e a força motora, incluindo efeitos de atrito e manobra. O autor ressalta a importância de compreender os princípios físicos subjacentes da hidrodinâmica dos navios e sua aplicação prática, enfatizando a necessidade de abordagens interdisciplinares para enfrentar os desafios que a indústria marinha enfrenta hoje. O texto foi escrito em um nível de estudo, tornando-o acessível a estudantes com pequenos conhecimentos preliminares da matéria. O conteúdo do livro é organizado em quatro partes: a parte I apresenta ao leitor os conceitos fundamentais da mecânica líquida e hidrodinâmica da nave, enquanto a parte II explora a física de resistência e movimento da nave. A Parte III é aprofundada em métodos numéricos usados para prever as características do navio, e a Parte IV abrange temas especializados, tais como fluxos multifásicos, energia renovável marinha e bioestatização. Ao longo do livro, o autor usa inúmeros exemplos e exercícios para ajudar os estudantes a compreender conceitos complexos e aplicá-los a cenários reais.
Il libro contiene un'introduzione completa alle basi dell'idrodinamica della nave e della meccanica del liquido, trattando argomenti quali equazioni di Navier-Stokes, strati di confine, vortici, onde e turbolenze. Parla anche della resistenza della nave e del motore, compresi gli effetti di attrito e manovrabilità. L'autore sottolinea l'importanza di comprendere i principi fisici dell'idrodinamica delle navi e la loro applicazione pratica, sottolineando la necessità di approcci interdisciplinari per affrontare le sfide oggi affrontate dal settore marino. Il testo è scritto a livello informativo, rendendolo accessibile agli studenti con una piccola conoscenza preliminare della materia. Il contenuto del libro è organizzato in quattro parti: la parte I presenta al lettore i concetti fondamentali della meccanica del liquido e dell'idrodinamica della nave, mentre la parte II indaga la fisica della resistenza e il movimento della nave. La parte III viene approfondita nei metodi numerici utilizzati per prevedere le caratteristiche della nave, mentre la parte IV riguarda argomenti specializzati come flussi multifasi, energia rinnovabile marina e biosicurezza. Durante tutto il libro, l'autore utilizza numerosi esempi e esercizi per aiutare gli studenti a comprendere concetti complessi e applicarli a scenari reali.
Das Buch bietet eine umfassende Einführung in die Grundlagen der Hydrodynamik eines Schiffes und der Strömungsmechanik und behandelt Themen wie Navier-Stokes-Gleichungen, Grenzschichten, Wirbel, Wellen und Turbulenzen. Es diskutiert auch den Widerstand des Schiffes und die Antriebskraft, einschließlich der Auswirkungen von Reibung und Manövrierfähigkeit. Der Autor betont die Bedeutung des Verständnisses der zugrunde liegenden physikalischen Prinzipien der Hydrodynamik von Schiffen und ihrer praktischen Anwendung und betont die Notwendigkeit interdisziplinärer Ansätze zur Bewältigung der Herausforderungen, vor denen die maritime Industrie heute steht. Der Text ist auf Einführungsebene verfasst, sodass er für Studierende mit geringen Vorkenntnissen des Fachs zugänglich ist. Der Inhalt des Buches ist in vier Teile gegliedert: Teil I führt den ser in die grundlegenden Konzepte der Strömungsmechanik und Hydrodynamik des Schiffes ein und Teil II untersucht die Physik des Widerstands und der Bewegung des Schiffes. Teil III befasst sich mit numerischen Methoden zur Vorhersage der Schiffsmerkmale, und Teil IV behandelt Fachthemen wie Mehrphasenströme, marine erneuerbare Energien und Biofouling. Im Laufe des Buches verwendet der Autor zahlreiche Beispiele und Übungen, um den Schülern zu helfen, komplexe Konzepte zu verstehen und sie auf reale Szenarien anzuwenden.
Książka zapewnia kompleksowe wprowadzenie do podstaw hydrodynamiki statków i mechaniki płynów, obejmujące tematy takie jak równania Navier-Stokes, warstwy graniczne, wiry, fale i turbulencje. Omawia również przeciągnięcie i napęd statku, w tym skutki tarcia i zwrotności. Autor podkreśla znaczenie zrozumienia podstawowych fizycznych zasad hydrodynamiki statków i ich praktycznego stosowania, podkreślając potrzebę interdyscyplinarnych podejść do rozwiązywania problemów stojących dziś przed przemysłem morskim. Tekst jest pisany na poziomie wprowadzającym, dzięki czemu jest dostępny dla studentów niewiele wcześniej znających ten temat. Treść książki jest zorganizowana w czterech częściach: część I wprowadza czytelnika do podstawowych koncepcji mechaniki płynów i hydrodynamiki statku, a część II bada fizykę oporu i ruchu statku. Część III obejmuje metody liczbowe stosowane do przewidywania wydajności statków, a część IV obejmuje specjalistyczne tematy, takie jak przepływy wielofazowe, odnawialne źródła energii dla morza i biopaliwa. W całej książce autor wykorzystuje liczne przykłady i ćwiczenia, aby pomóc studentom zrozumieć złożone koncepcje i zastosować je do scenariuszy rzeczywistych.
הספר מספק מבוא מקיף ליסודות ההידרודינמיקה של הספינה ומכניקת הזורמים, המכסה נושאים כגון משוואות נבייר-סטוקס, שכבות גבול, מערבולות, גלים ומערבולות. הוא גם דן בגרירת ספינות ובהנעה, כולל השפעות של חיכוך ויכולת תמרון. המחבר מדגיש את החשיבות של הבנת העקרונות הפיזיקליים הבסיסיים של ההידרודינמיקה של הספינה ויישומם המעשי, ומדגיש את הצורך בגישות בין-תחומיות לפתרון הבעיות העומדות בפני התעשייה הימית כיום. הטקסט נכתב ברמת מבוא, מה שהופך אותו נגיש לתלמידים עם מעט ידע מוקדם על הנושא. תוכן הספר מאורגן בארבעה חלקים: חלק I מציג לקורא את מושגי היסוד של מכניקת הזורמים והידרודינמיקה של הספינה, וחלק II בוחן את הפיזיקה של התנגדות ותנועה של הספינה. חלק III מתעמק בשיטות המספריות המשמשות לחיזוי ביצועי כלי שיט, וחלק IV מכסה נושאים מיוחדים כמו זרימות מולטי-פאזה, אנרגיה מתחדשת ימית, וביו-אופלינג. לאורך הספר, המחבר משתמש במספר רב של דוגמאות ותרגילים כדי לעזור לתלמידים להבין מושגים מורכבים וליישם אותם על תרחישים בעולם האמיתי.''
Kitap, Navier-Stokes denklemleri, sınır katmanları, girdaplar, dalgalar ve türbülans gibi konuları kapsayan gemi hidrodinamiği ve akışkanlar mekaniğinin temellerine kapsamlı bir giriş sunmaktadır. Ayrıca sürtünme ve manevra kabiliyetinin etkileri de dahil olmak üzere gemi sürükleme ve itme gücü tartışılmaktadır. Yazar, gemi hidrodinamiğinin altında yatan fiziksel ilkeleri ve pratik uygulamalarını anlamanın önemini vurgulayarak, bugün denizcilik endüstrisinin karşılaştığı sorunları çözmek için disiplinlerarası yaklaşımlara duyulan ihtiyacı vurgulamaktadır. Metin giriş seviyesinde yazılmıştır, bu da konuyla ilgili çok az bilgisi olan öğrenciler için erişilebilir olmasını sağlar. Kitabın içeriği dört bölümde düzenlenmiştir: Bölüm I, okuyucuya akışkanlar mekaniği ve geminin hidrodinamiğinin temel kavramlarını tanıtır ve bölüm II, geminin direnci ve hareketinin fiziğini araştırır. Bölüm III, gemi performansını tahmin etmek için kullanılan sayısal yöntemleri inceler ve Bölüm IV, çok fazlı akışlar, deniz yenilenebilir enerjisi ve biyofouling gibi özel konuları kapsar. Kitap boyunca yazar, öğrencilerin karmaşık kavramları anlamalarına ve bunları gerçek dünya senaryolarına uygulamalarına yardımcı olmak için çok sayıda örnek ve alıştırma kullanır.
يقدم الكتاب مقدمة شاملة لأساسيات الديناميكا المائية للسفن وميكانيكا الموائع، والتي تغطي مواضيع مثل معادلات Navier-Stokes والطبقات الحدودية والدوامات والأمواج والاضطرابات. كما يناقش جر السفن ودفعها، بما في ذلك آثار الاحتكاك والمناورة. ويشدد المؤلف على أهمية فهم المبادئ الفيزيائية الأساسية للديناميكا المائية للسفن وتطبيقها العملي، مشددا على ضرورة اتباع نهج متعددة التخصصات لحل المشاكل التي تواجه الصناعة البحرية اليوم. النص مكتوب على مستوى تمهيدي، مما يجعله متاحًا للطلاب الذين لديهم القليل من المعرفة المسبقة بالموضوع. يتم تنظيم محتوى الكتاب في أربعة أجزاء: الجزء الأول يقدم القارئ إلى المفاهيم الأساسية لميكانيكا الموائع والديناميكا المائية للسفينة، والجزء الثاني يستكشف فيزياء المقاومة وحركة السفينة. ويتناول الجزء الثالث الأساليب العددية المستخدمة في التنبؤ بأداء السفن، ويغطي الجزء الرابع مواضيع متخصصة مثل التدفقات المتعددة المراحل، والطاقة البحرية المتجددة، والاستغلال البيولوجي. في جميع أنحاء الكتاب، يستخدم المؤلف العديد من الأمثلة والتمارين لمساعدة الطلاب على فهم المفاهيم المعقدة وتطبيقها على سيناريوهات العالم الحقيقي.
이 책은 Navier-Stokes 방정식, 경계층, 소용돌이, 파도 및 난기류와 같은 주제를 다루는 선박 유체 역학 및 유체 역학의 기본 사항에 대한 포괄적 인 소개를 제공합니다. 또한 마찰과 기동성의 영향을 포함하여 선박 항력 및 추진에 대해 설명합니다. 저자는 선박 유체 역학의 기본 물리적 원리를 이해하는 것의 중요성과 실제 적용을 강조하여 오늘날 해양 산업이 직면 한 문제를 해결하기위한 학제 간 접근의 필요성을 강조합니다. 텍스트는 입문 수준으로 작성되므로 주제에 대한 사전 지식이 거의없는 학생들이 액세스 할 수 있습니다. 이 책의 내용은 네 부분으로 구성되어 있습니다. 부분은 독자에게 선박의 유체 역학과 유체 역학의 기본 개념을 소개하고, 부분 II는 선박의 저항과 운동의 물리학을 탐구합니다. 파트 III은 선박 성능을 예측하는 데 사용되는 수치 적 방법을 탐구하며, 파트 IV는 다상 흐름, 해양 재생 에너지 및 바이오 오풀링과 같은 특수 주제를 다룹니다. 이 책 전체에서 저자는 수많은 예와 연습을 사용하여 학생들이 복잡한 개념을 이해하고 실제 시나리오에 적용 할 수 있도록 도와줍니다
本書では、Navier-Stokes方程式、境界層、渦、波、乱流などのトピックについて、船の流体力学と流体力学の基礎を包括的に紹介します。また、摩擦と操縦性の影響を含む、船の牽引と推進についても説明しています。著者は、船舶流体力学の根底にある物理的原理とその実用化を理解することの重要性を強調し、今日の海洋産業が直面している問題を解決するための学際的アプローチの必要性を強調している。テキストは入門レベルで書かれているため、教科に関する知識がほとんどない学生にもアクセスできます。本の内容は4つの部分で構成されています。パート私は船の流体力学と流体力学の基本的な概念に読者を紹介し、パートIIは船の抵抗と運動の物理学を探求します。Part IIIでは、船舶の性能を予測するために使用される数値的方法を掘り下げ、Part IVでは、マルチフェーズフロー、海洋再生可能エネルギー、バイオファウリングなどの専門的なトピックをカバーしています。著者は本を通して、複雑な概念を理解し、現実のシナリオに適用するのを助けるために多くの例と演習を使用しています。
本書全面介紹了船舶流體動力學和流體力學的基礎知識,涵蓋了Navier-Stokes方程,邊界層,渦流,波浪和湍流等主題。它還討論了船舶的阻力和驅動力,包括摩擦和機動性的影響。作者強調了解船舶流體動力學的基本物理原理及其實際應用的重要性,強調需要多學科方法來應對當今海事行業面臨的挑戰。該文本是在熟悉級別編寫的,因此對於對該主題幾乎沒有初步知識的學生來說是可用的。本書的內容分為四個部分:第一部分向讀者介紹了船舶流體力學和流體動力學的基本概念,第二部分探討了船舶的阻力和運動物理學。第三部分深入研究了用於預測船舶特性的數值方法,第四部分涵蓋了諸如多相流,海洋可再生能源和生物汙垢等特殊主題。在整個書中,作者使用許多示例和練習來幫助學生理解復雜的概念並將其應用於真實場景。
