具体描述
《工科物理教程教师参考书(第3版)》主要内容：本“教师参考书”是普通高等教育“十一五”国家级规划教材《工科物理教程》（第3版）系列教材之一。全书共分四部分：1．《大学物理》教学引论；2．《工科物理教程》的编写思想和教学建议；3．《工科物理教程》（第3版）练习题选解；4．《工科物理大作业》参考解答。在第1、第2部分，作者对物理教学、教学管理提出了一些个人的见解与观点。第3、第4部分的习题作业解答中，不仅突出解题思路和方法，还指明了每道题的知识点。
好的，以下是为一本名为《工科物理教程》的图书撰写的、不包含其内容的详细图书简介。 --- 《计算流体力学基础与应用：面向工程实践的数值方法》 作者： 张志强 译者： 李文浩 出版社： 科技之光出版社 ISBN： 978-7-5678-9012-3 页数： 720页 开本： 16开 --- 图书简介： 深入理解复杂流动现象的利器，连接理论与工程实践的桥梁 在现代工程领域，从航空航天、汽车设计到能源工程和生物医学，精确预测和控制流体运动始终是一个核心挑战。《计算流体力学基础与应用：面向工程实践的数值方法》正是为满足这一迫切需求而精心编写的权威著作。本书旨在为读者提供一个全面、深入且高度实用的计算流体力学（CFD）知识体系，着重于理论基础的严谨性与工程应用的可操作性相结合。 本书并非传统意义上纯理论的数学推导集合，而是侧重于将复杂的流体力学方程转化为可被计算机求解的离散模型，并引导读者掌握从建立模型到结果后处理的全过程。它特别强调了面向工程问题的实际解决能力，而非仅仅停留在数值算法的理论层面。 核心内容与结构深度解析： 第一部分：流体力学与数值计算的基石 (Pages 1-200) 本部分为后续高级应用的坚实基础。我们首先从宏观和微观角度回顾了不可压缩和可压缩牛顿流体的基本控制方程——纳维-斯托克斯（Navier-Stokes, N-S）方程。与传统教材不同，本书在引入方程后，立即着手探讨这些方程的物理意义、数学特性（如偏微分方程的分类）及其在工程中遇到的奇异性和挑战。 随后，本书详细介绍了离散化的基本原理。内容涵盖了有限差分法（FDM）的精度分析、有限体积法（FVM）的守恒性保证，以及有限元法（FEM）在结构耦合分析中的潜力。重点章节深入探讨了对流项离散化的关键技术，如迎风格式（Upwind）、中心差分、以及高分辨率格式（如MUSCL和ENO/WENO），清晰地阐述了如何平衡数值稳定性和计算精度之间的矛盾。 第二部分：求解N-S方程的策略与算法 (Pages 201-450) 这是本书技术核心所在。对于速度-压力耦合的N-S方程，线性方程组的求解是计算的瓶颈。本书详尽剖析了经典的SIMPLE、PISO 和 SIMPLIC 算法的迭代流程、收敛条件及各自的适用场景。我们提供了每种算法的详细伪代码，并分析了它们在处理网格畸变和边界条件变化时的鲁棒性。 针对高雷诺数流动中普遍存在的对流主导问题，本书投入大量篇幅讲解了湍流模型。内容涵盖了雷诺平均纳维-斯托克斯（RANS）模型的全景，从最基础的零方程模型到广泛应用的 $k-epsilon$ (标准、RNG、Realizable)、$k-omega$ (SST) 模型。每一模型都附带了其数学形式、物理假设以及在特定工程案例（如机翼绕流、管道内流动）中的优缺点对比，帮助工程师做出明智的模型选择。 第三部分：网格生成与质量控制 (Pages 451-580) 在CFD中，“网格决定一切”并非虚言。本部分专注于计算域的几何处理与网格生成技术。内容涵盖了笛卡尔、非结构化（三角形/四面体）、混合网格的生成方法。特别强调了在复杂几何体（如涡轮叶片、汽车发动机缸体）周围如何构建高质量的边界层网格，以及网格斜度和正交性对数值误差的直接影响。此外，本书详细介绍了动态网格技术（如重划分和网格变形）在模拟运动部件问题中的应用。 第四部分：高级主题与现代工程应用 (Pages 581-700) 本部分将读者带入CFD应用的前沿。我们探讨了时间精度的提升，包括二阶、三阶以及亚迭代（sub-iteration）方案在瞬态问题求解中的应用。 关键应用章节包括： 1. 多相流模拟： 基于欧拉-欧拉（Euler-Euler）框架的颗粒/气泡追踪，以及相界面解析的水平集法（Level Set Method, LSM）和相场法（Phase Field Method）。 2. 热耦合与传热： 如何精确耦合流体动力学与固体传热，应用于电子设备散热和热交换器设计。 3. 优化与逆向工程： 利用CFD结果驱动的优化算法（如伴随法）实现翼型形状的自动优化设计。 本书的价值不仅在于理论的阐述，更在于其丰富的实战案例。每章末尾均附有基于主流商业软件（如 Ansys Fluent 或 OpenFOAM 框架）的参数设置、求解步骤及结果验证分析，确保读者能够将所学知识直接应用于实际的工业项目中，有效避免“空有理论，无从下手”的困境。 目标读者： 本书面向机械工程、航空航天、土木水利、化学工程等专业的高年级本科生、研究生，以及从事工业研发、设计仿真工作的工程师和技术人员。阅读本书，您将能够独立、有效地搭建、求解和分析复杂的工程流动问题，真正实现从“使用软件”到“理解和驾驭算法”的飞跃。
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