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計算流體力學基礎

  • 作者：編者:吳小勝//黃曉鵬|責編:張海麗
  • 出版社：北京理工大學
  • ISBN：9787568294935
  • 出版日期：2021/02/01
  • 裝幀：平裝
  • 頁數：235
人民幣：RMB 56 元      售價：元
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內容大鋼
    本教材以用數值方法求解計算流體力學基本控制方程為主線，介紹了流體力學控制方程、基於有限體積法的求解過程、湍流的模擬方法、離散代數方程組的求解方法，以及CFD網格生成技術和邊界條件的使用，最後介紹了使用商業軟體求解典型流動的一般過程。
    本教材由三部分組成。第一部分介紹了計算流體力學的基本思想和基本原理，詳細討論了流體力學的基本方程，以有限體積法求解管道流動問題為例詳細介紹了偏微分方程的離散方法，包括有關的基本概念和求解流動問題的一些常用數值方法。第二部分主要討論典型的流動基於有限體積法的求解過程，包括擴散問題的有限體積法求解過程、對流擴散問題的有限體積法求解過程，定常流壓力與速度耦合求解演算法和離散方程求解方法。第三部分討論了CFD商業軟體在幾個流體力學問題中的應用。在算例中採用了不同的求解方法計算湍流模型和網格分佈等問題，以加深對計算流體力學數值方法的理解。
作者介紹
編者:吳小勝//黃曉鵬|責編:張海麗
目錄
第1章  計算流體力學基本原理
  1.1  計算流體力學簡介
  1.2  計算流體力學的離散化方法
    1.2.1  基於有限差分法的離散化
    1.2.2  基於有限體積法的離散化
  1.3  基於有限體積法的一維管道流動算例
    1.3.1  基於有限體積法的離散化
    1.3.2  離散方程的組合與邊界條件的應用
    1.3.3  離散方程的求解
    1.3.4  網格收斂性
    1.3.5  離散誤差
    1.3.6  非線性的處理
    1.3.7  直接求解和迭代求解
    1.3.8  迭代收斂性
    1.3.9  數值穩定性
  1.4  小結
第2章  流體力學的控制方程組
  2.1  基本概念
    2.1.1  控制體與流體單元
    2.1.2  流體運動的描述方式
    2.1.3  隨體導數
    2.1.4  速度散度
  2.2  連續性方程
  2.3  動量方程
  2.4  能量方程
  2.5  歐拉方程和納維爾-斯托克斯方程分類
  2.6  小結
第3章  流動控制方程的有限體積法求解
  3.1  引言
  3.2  有限體積法求解過程簡介
  3.3  一維問題擴散方程的有限體積法
  3.4  一維對流擴散問題的有限體積法
    3.4.1  迎風差分格式
    3.4.2  中心差分格式
    3.4.3  乘方差分格式
    3.4.4  QUICK差分格式
  3.5  小結
第4章  定常流壓力與速度耦合求解演算法
  4.1  CFD數值計算的主要方法
  4.2  交錯網格
  4.3  動量方程
  4.4  SIMPLE演算法
  4.5  SIMPLE演算法實例
  4.6  小結
第5章  湍流模擬方法
  5.1  湍流的基本特徵
  5.2  直接數值模擬方法
    5.2.1  雷諾數限定
    5.2.2  空間離散
    5.2.3  時間離散

    5.2.4  邊界條件和初始條件
  5.3  大渦模擬方法
    5.3.1  顯式LES
    5.3.2  隱式LES
    5.3.3  LES的應用
  5.4  雷諾平均N-S方程模型
  5.5  常用的湍流模型
    5.5.1  線性渦黏模型
    5.5.2  非線性渦黏性模型
    5.5.3  非線性渦黏性和顯式代數應力模型
  5.6  小結
第6章  網格生成技術
  6.1  簡介
  6.2  網格生成策略
    6.2.1  結構網格
    6.2.2  非結構網格
    6.2.3  網格生成過程
  6.3  自適應網格
  6.4  網格生成技術的發展趨勢
  6.5  小結
第7章  邊界條件處理
  7.1  概述
  7.2  進出口邊界條件處理
    7.2.1  入口邊界條件
    7.2.2  出口邊界條件
  7.3  固體壁面邊界條件處理
    7.3.1  層流狀態固壁邊界條件處理
    7.3.2  湍流狀態固壁邊界條件處理
    7.3.3  移動壁面邊界
  7.4  常壓邊界條件、對稱邊界條件和周期或循環邊界條件
    7.4.1  常壓邊界條件
    7.4.2  對稱邊界條件
    7.4.3  周期或循環邊界條件
  7.5  小結
第8章  CFD數值模擬應用實例
  8.1  平板流動的數值模擬
  8.2  繞翼型的不可壓縮流與可壓縮流
  8.3  噴管內部的非定常流動
    8.3.1  利用Gambit建立計算模型
    8.3.2  利用Fluent進行噴管內流動的模擬計算
  8.4  三角翼外部繞流的數值模擬
    8.4.1  利用Gambit建立計算模型
    8.4.2  利用Fluent進行模擬計算
  8.5  不同雷諾數下繞圓柱流動
    8.5.1  概述
    8.5.2  實例簡介
    8.5.3  實例操作步驟
  8.6  小結
參考文獻

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