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文档摘要

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自由表面流动问题数值方法的理论剖析与多元应用

一、引言

1.1研究背景与意义

自由表面流动问题广泛存在于自然界与众多工程领域，是流体力学中极具挑战性的研究课题。在日常生活中，河流的奔腾、湖泊的涟漪、海浪的起伏，这些常见的自然现象都涉及自由表面流动；在工程应用里，水利水电工程中的水坝泄洪、水力发电，海洋工程中的船舶航行、海浪冲击海岸，以及环境工程中的污水处理、雨水排放等，自由表面流动问题同样至关重要。例如，在水坝泄洪过程中，准确掌握水流的自由表面形态和流动特性，对于保障水坝安全、合理规划泄洪方案起着关键作用；在船舶设计时，深入研究船体周围的自由表面流动，有助于优化船体结构，降低航行阻力，提高航