計算流體力學基礎及其應用 pdf epub mobi txt 電子書 下載2025

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《計算流體力學基礎及其應用》是計算流體力學(CFD)方麵的入門書。本書首先介紹瞭計算流體力學的基礎知識，然後通過四個精心挑選的例子介紹瞭計算流體力學中的重要方法和處理技巧。這些例子都有理論上的解析解，讀者可以將cFD計算的結果與解析解進行對比，從而更深入地瞭解cFD的基本概念、思路、方法、用途和優缺點。在此基礎上，本書的最後一部分介紹瞭計算流體力學中的幾個前沿問題。

譯者序.
原書序
第1部分基本思想和基本方程
第1章計算流體力學的基本原理
1.1為什麼要學習計算流體力學
1.2作為研究工具的計算流體力學
1.3作為設計工具的計算流體力學
1.4計算流體力學的應用實例
1.4.1汽車和發動機
1.4.2工業製造
1.4.3土木工程
1.4.4環境工程
1.4.5造船(潛水艇)
1.5計算流體力學的研究範疇
1.6學習本書的目的
第2章流體力學的控製方程組
2.1引言
2.2流動模型
2.2.1有限控製體
2.2.2無窮小流體微團
2.2.3注釋
2.3物質導數(運動流體微團的時間變化率)
2.4速度散度及其物理意義
2.5連續性方程
2.5.1空間位置固定的有限控製體模型
2.5.2隨流體運動的有限控製體模型
2.5.3空間位置固定的無窮小微團模型
2.5.4隨流體運動的無窮小微團模型
2.5.5方程不同形式之間的轉化
2.5.6積分形式與微分形式的重要注釋
2.6動量方程
2.7能量方程
2.8流體力學控製方程的總結與注釋
2.8.1粘性流動的納維—斯托剋斯(Navier-Stokes)方程
2.8.2無粘流歐拉(Euler)方程
2.8.3關於控製方程的注釋
2.9物理邊界條件
2.10適閤CPD使用的控製方程
2.11小結
習題
第3章偏微分方程的數學性質對CFD的影響
3.1引言
3.2擬綫性偏微分方程的分類
3.3確定偏微分方程類型的一般方法——特徵值法
3.4不同類型偏微分方程的一般性質
3.4.1雙麯型方程
3.4.2拋物型方程
3.4.3橢圓型方程
3.4.4注釋
3.5定解問題的適定性
3.6小結
習題
第2部分基本的數值方法
第4章離散化的基本方法
4.1引言
4.2有限差分基礎
4.3差分方程
4.4顯式方法與隱式方法
4.5誤差與穩定性分析
4.6小結
習題
第5章網格生成與坐標變換
5.1引言
5.2方程的一般變換
5.3度量和雅可比行列式
5.4再論適閤CFD使用的控製方程
5.5注釋
5.6拉伸(壓縮)網格
5.7貼體坐標係：橢圓型網格生成
5.8自適應網格
5.9網格生成的進展
5.10有限體積網格生成的進展
5.11小結
習題
第6章計算流體力學的基本方法
6.1引言
6.2拉剋斯·溫德羅夫(Lax-Wendroff)方法
6.3麥考馬剋(MacCormack)方法
6.4粘性流動.守恒形式和空間推進
6.4.1粘性流動
6.4.2守恒形式
6.4.3空間推進
6.5鬆弛法及其在低速無粘流動中的應用
6.6數值耗散.色散及人工粘性
6.7交替方嚮隱式(ADI)方法
6.8壓力修正法及其在不可壓粘性流動中的應用
6.8.1關於不可壓納維—斯托剋斯(Navier-Stokes)方程的注釋
6.8.2交錯網格的應用
6.8.3壓力修正法的基本原理
6.8.4壓力修正公式
6.8.5數值方法：SIMPLE算法
6.8.6壓力修正法的邊界條件
6.9用於CFD的計算機繪圖技術
6.9.1xy圖
6.9.2等值綫圖
6.9.3嚮量圖和流綫圖..
6.9.4散布圖
6.9.5網格圖
6.9.6組閤圖
6.9.7關於計算機繪圖的總結
6.10小結
習題
第3部分計算流體力學的應用
第7章擬一維噴管流動的數值解
7.1引言
7.2物理問題簡介
7.3亞聲速一超聲速等熵噴管流動的CFD解法
7.3.1問題的提法
7.3.2最初幾步的中間結果
7.3.3最終的數值結果——定常解
7.4全亞聲速等熵噴管流動的CFD解法
7.4.1問題的提法：邊界條件和初始條件
7.4.2最終的數值結果——麥考馬剋(MacCormack)方法
7.4.3求解失敗的原因
7.5再論亞聲速一超聲速等熵噴管流動的CFD解法
7.5.1守恒型基本控製方程
7.5.2問題的提法
7.5.3第一個時間步的計算結果
7.5.4最終的數值結果——定常解
7.6激波捕捉
7.6.1問題的提法
7.6.2時間推進過程——人工粘性
7.6.3數值結果
7.7小結
第8章二維超聲速流動的數值解——普朗特-邁耶稀疏波
8.1引言
8.2物理問題簡介：普朗特-邁耶(Prandtl-Meyer)稀疏波的解析解
8.3普朗特一邁耶(Prandtl-Meyer)稀疏波流場的數值解
8.3.1控製方程
8.3.2問題的提法
8.3.3中間結果
8.3.4最終結果
8.4小結
第9章不可壓庫埃特(Couette)流的數值解
9.1引言
9.2物理問題及其解析解
9.3數值方法：隱式剋蘭剋-尼科爾森(Crank-Nicolson)方法
9.3.1數值方法
9.3.2問題的提法
9.3.3中間結果
9.3.4最終結果
9.4另一種數值方法：壓力修正法
9.4.1問題的提法
9.4.2結果
9.5小結
習題
第10章流過平闆的超聲速流動
10.1引言
10.2物理問題
10.3數值方法：二維完全納維-斯托剋斯(Navier-Stokes)方程的顯式有限差分解法
10.3.1流動控製方程
10.3.2問題的提法
10.3.3有限差分方程
10.3.4空間步長和時間步長的計算
10.3.5初始條件和邊界條件
10.4納維-斯托剋斯(Navier-Stokes)方程計算程序的組織
10.4.1概論
10.4.2主程序
10.4.3麥考馬剋(MacCormack)方法子程序
10.4.4最後的注釋
10.5最終的數值結果——定常解
10.6小結
第11章現代計算流體力學中的某些高級問題
11.1引言
11.2再論守恒型流動控製方程
11.2.1一維流動
11.2.2小結
11.3隱式方法的其他處理技巧
11.3.1方程的綫性化——比姆·沃明(Beam-Warming)方法
11.3.2多維問題——近似因子分解法
11.3.3分塊三對角矩陣
11.3.4小結
11.4迎風格式
11.4.1矢通量分裂法
11.4.2戈杜諾夫(Godunov)方法
11.4.3注釋
11.5二階迎風格式
11.6高分辨率格式——TVD與通量限製器
11.7一些結果
11.8多重網格法
11.9小結
習題
第12章計算流體力學的未來
12.1再論CPD的重要性
12.2CFD中的計算機圖形學
12.3CFD對飛行器設計的影響
12.4CFD對流體力學基礎研究的影響
12.5總結
附錄
附錄A解三對角方程組的托馬斯算法
附錄B主要人名的中英文對照錶...
· · · · · · (收起)