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格子Boltzmann方法與計算氣動聲學

  • 作者：李軍//邵衛東|責編:朱英彪//趙曉廷
  • 出版社：科學
  • ISBN：9787030689801
  • 出版日期：2021/06/01
  • 裝幀：平裝
  • 頁數：260
人民幣：RMB 118 元      售價：元
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內容大鋼
    本書結合作者所在團隊的部分研究成果，論述當代最新的求解流體和聲學系統的格子Boltzmann方法和計算氣動聲學的數學理論及數值演算法，從格子Boltzmann方法的建模思路與計算氣動聲學的特徵要求建立兩者的緊密聯繫，系統地介紹高保真度氣動聲學模擬所需的關鍵技術。本書共7章，主要內容包括計算氣動聲學發展歷程、格子Boltzmann方法理論基礎、間斷Galerkin格子Boltzmann方法、高精度有限差分格子Boltzmann方法、時間積分方法、無反射邊界條件、直接數值模擬等。
    本書可作為計算數學、應用數學、流體力學、能源與動力工程等專業高年級本科生和研究生的教材，也可供大學教師、從事流體力學和氣動聲學研究的科學工作者以及應用格子Boltzmann方法的工程技術人員參考。
作者介紹
李軍//邵衛東|責編:朱英彪//趙曉廷
目錄
前言
第1章  緒論
  1.1  引言
  1.2  氣動聲學
    1.2.1  氣動聲學的發展歷程
    1.2.2  氣動聲學理論的工業應用
    1.2.3  氣動雜訊的危害
  1.3  計算氣動聲學
    1.3.1  計算氣動聲學的研究範疇
    1.3.2  計算氣動聲學方法的分類
    1.3.3  空間與時間離散格式
    1.3.4  計算邊界條件
  1.4  格子Boltzmann方法
    1.4.1  格子Boltzmann模型的發展
    1.4.2  格子Boltzmann方法直接計算氣動雜訊技術的發展
    1.4.3  基於格子Boltzmann方法的聲學模型的發展
  1.5  本書主要內容
第2章  格子Boltzmann方法理論基礎
  2.1  引言
  2.2  不可壓縮流格子Boltzmann模型
    2.2.1  二維單鬆弛BGK格子Boltzmann模型
    2.2.2  二維MRT格子Boltzmann模型
    2.2.3  三維不可壓縮流格子Boltzmann模型
  2.3  可壓縮流格子Boltzmann模型
    2.3.1  二維可壓縮流格子Boltzmann模型
    2.3.2  三維可壓縮流格子Boltzmann模型
  2.4  格子Boltzmann方法的邊界條件
  2.5  本章小結
第3章  間斷Galerkin格子Boltzmann方法
  3.1  引言
  3.2  格子Boltzmann方法的譜性質
    3.2.1  平面波在線化可壓縮流NSE中的精確解
    3.2.2  離散速度Boltzmann方程的譜性質
    3.2.3  單鬆弛BGK模型和MRT模型的譜性質
  3.3  間斷Galerkin有限元方法的譜性質
  3.4  二維間斷Galerkin格子Boltzmann方法
    3.4.1  二維多項式基函數、插值節點和量度係數
    3.4.2  二維間斷Galerkin格子Boltzmann方法數值算例
  3.5  三維間斷Galerkin格子Boltzmann方法
    3.5.1  三維多項式基函數、插值節點和量度係數
    3.5.2  三維間斷Galerkin格子Boltzmann方法數值算例
  3.6  本章小結
第4章  高精度有限差分格子Boltzmann方法
  4.1  引言
  4.2  有限差分運算元的譜性質
  4.3  二維高精度有限差分格子Boltzmann方法
    4.3.1  過濾器運算元和加權本質非振蕩格式
    4.3.2  隱式-顯式時間積分格式
    4.3.3  二維高精度有限差分格子Boltzmann方法數值算例
  4.4  三維高精度有限差分格子Boltzmann方法

    4.4.1  三維高精度空間差分離散策略
    4.4.2  三維高精度有限差分格子Boltzmann方法數值算例
  4.5  本章小結
第5章  三類時間積分方法的比較
  5.1  引言
  5.2  時間積分方法的分類原理
    5.2.1  直接時間積分方法
    5.2.2  解耦時間積分方法
    5.2.3  分裂時間積分方法
    5.2.4  基於時間積分方法的時間離散格式
  5.3  三類時間積分方法的基本性質
    5.3.1  三類時間積分方法的內存消耗和時間精度
    5.3.2  三類時間積分方法的譜性質和數值穩定性
  5.4  三類時間積分方法的性能測試
    5.4.1  並行演算法中的OpenMP標準簡介
    5.4.2  三類時間積分方法的性能測試算例
  5.5  本章小結
第6章  格子Boltzmann方法中的兩類無反射邊界條件
  6.1  引言
  6.2  格子Boltzmann方法中的特徵邊界條件
    6.2.1  不可壓縮流格子Boltzmann方法中的特徵邊界條件
    6.2.2  可壓縮流格子Boltzmann方法中的特徵邊界條件
  6.3  格子Boltzmann方法中的吸收類邊界條件
    6.3.1  不可壓縮流格子Boltzmann方法中的吸收類邊界條件
    6.3.2  可壓縮流格子Boltzmann方法中的吸收類邊界條件
  6.4  兩類無反射邊界條件的比較
    6.4.1  不可壓縮流格子Boltzmann方法中兩類無反射邊界條件的比較
    6.4.2  可壓縮流格子Boltzmann方法中兩類無反射邊界條件的比較
  6.5  本章小結
第7章  基於格子Boltzmann方法的直接數值模擬
  7.1  引言
  7.2  單腔流和雙腔流的非線性動力學反饋原理
  7.3  雷諾數對雙腔流雜訊自激振蕩的影響
  7.4  幾何結構對雙腔流雜訊自激振蕩的影響
  7.5  本章小結
參考文獻
附錄

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