圖書信息
作 者：吳德銘，郜冶 編
實用計算流體力學基礎
出 版 社：哈爾濱工程大學出版社
出版時間：2006-6-1
版 次：1
頁 數：556
字 數：756000
印刷時間：2008-2-1
開 本：16開
紙 張：膠版紙
印 次：2
I S B N：9787810737616
包 裝：平裝
內容簡介
本書對CFD軟體的基本方程、數值方法和軟體使用中的基本問題進行了系統闡述。共分4編。第一編著重解決實際問題的基本技能，CFD的常識性基礎。第二編在有限容積法基礎上，對CFD偏微分方程、數值方法和邊界條件進行進一步深化理解，以及非穩態流場數值解應注意的問題。第三編是對湍流物理基礎和湍流模型的介紹，同時，給出了在工業和工程中常用的湍流模型及其特點，並給出了一些典型算例和程式設計。第四編介紹了7個有代表性的與湍流相關的工程實際算例。
本書可作為流體力學專業碩士、博士研究生教材，也可供有關專業高年級本科生參考。
目錄
第一編 CFD與商用軟體基礎
第1章 緒論
1.1 CFD((20mputational Fluid Dynamics)技術的目標
1.2 CFD軟體及其主要功能
1.3 CFD數值方法的基本原則
1.4 國外通用計算流體力學商用軟體的現狀
1.5 本書主要內容
第2章 流體運動的一般情況
2.1 流體的運動特性
2.2 描述流體運動的方程
2.3 進一步理解流體的流動
第3章偏微分方程數值解法概述
3.1 數值離散方法
3.2 簡單方程的數值離散
3.3 離散方法的比較
3.4 離散方程組的解
3.5 解聯立的流體運動方程組
參考文獻
第4章 一般形式微分方程的數值求解與SIMPLE算法初步
4.1 本章的範圍和限制
4.2 數學表達式
4.3 區域的離散化
4.4 一般形式的離散方程的導出
4.5 離散方程的解與SIMPIE算法初步
4.6 流場的計算
4.7 完整的計算過程概要
4.8 收斂準則和欠鬆弛的套用
4.9 線性化源項的特殊用法
4.10 結束語
參考文獻
第5章 CFD軟體實用技術的準備
5.1 用計算機解決工程問題
5.2 描述工程中的流動問題
5.3 建立格線
5.4 設定流體流動的參數
5.5 如何獲得結果
5.6 對計算結果進行分析
參考文獻
第二編 有限容積方法和SIMPLE改進算法
第6章 擴散問題的理解示例
6.1 概述
6.2 一維定常擴散的有限容積法
6.3 一維定常狀態擴散的實際算例
6.4 二維擴散問題的有限容積法
6.5 關於三維問題的有限容積法
6.6 對擴散問題的離散方程的總結
參考文獻
第7章 對流一擴散問題的理解示例
7.1 概述
7.2 定常一維對流和擴散
7.3中心差分格式
7.4 離散格式的特性
7.5 用中心差分格式求解對流一擴散問題的評價
7.6 上風差分格式
7.7 混合差分格式
7.8 冪函式格式
7.9 對流一擴散問題中更高階的差分格式
7.10 其他的高階格式
7.11 小結
參考文獻
第8章 SIMPLE及其改進算法的詳盡解釋
第9章 離散方程解法示例
第10章 非定常流動的有限容積法示例
第11章 邊界條件的詳盡解釋
第12章 曲線坐標系中的SIMPLEC和SIMPLEX算法
第三編 流體運動方程與湍流模式
第13章 流體運動基本方程
第14章 湍流及其模式
第15章 雷諾平均應力方程及其封閉
第16章 時間平均N—S方程套用於工程計算
第四編 CFD商用軟體和工程套用算例
第17章 典型Phoenics和STAR—CD計算程式舉例
第18章 近年來國外典型CFD成功算例介紹
參考文獻
線上試讀部分章節
第一編 CFD與商用軟體基礎
第1章 緒論
1.1 CFD（Commputational Fluid Dynamics）技術的目標
計算流體力學在20世紀70年代以來的成就，顯示出它在人類深入研究各種流動現象，以及在工業和工程套用方面的強大生命力。在航空、氣象、海洋、流體機械、建築和車輛設計等各個領域都顯示出巨大威力。近年來，由於計算機速度和存儲信息能力的大幅度提高，特別是計算機自動生成三維物體格線能力的迅速發展，計算機軟體水平突飛猛進，給科學發展和工程套用設計帶來了根本性的變化。
作為一門嶄新的學科，計算流體力學主要研究描述各種流動現象，它的目標是在工程上儘可能用數值實驗代替實物實驗，用計算機模擬自然環境、設計生物體和工程機械裝置。計算機的大量使用，計算流體力學通用大型軟體的成熟，徹底改變了人們在工程和工業產品實驗和設計中的傳統觀念。通過數值模擬對工作過程細節的了解，使得工程裝置的最佳化設計現在已經作為一種新的手段。可以做到預報真實的流體機械、換熱與燃燒裝置、工業爐、大氣污染等現象的全過程。可以得到設計所需的各種定量數據，又能把實驗所需的人力、物力及財力減到最低限度，實現了真正意義的設計革命。通用計算機軟體的發展，使數值仿真技術成為與模擬實驗同樣有效的手段。在電腦程式中，改變物理和化學因素以及改變環境條件都比在實驗室中改變這些參數要容易得多。既可以加快研究速度，又可以拓寬研究參數的變化範圍，從而增加科研的深度和廣度。20世紀90年代以前，一部轎車的空氣動力和車外型設計計算需要幾個月，而使用通用軟體，可以在一個星期內完成一部新車的格線生成、力學計算和造型分析工作。
