计算流体力学-从实践中学习 内容简介

本书共分为八部分，主要内容包括：绪论；CFD求解入门；CFD基本控制方程；CFD求解技术基础；CFD计算结果分析基础；CFD模拟与分析实务技巧；CFD应用实例和CFD中的某些前沿课题和探究方法。

计算流体力学-从实践中学习 本书特色

屠基元的《计算流体力学--从实践中学习》的目的是为现在和将来使用CFD的读者提供一本合适的教材。CFD是一门与数学相关的复杂学科，本书旨在为读者提供通俗易懂的CFD基础理论、基本技术和实用指南，而非计算技术中的复杂数学和理论。本书尝试用各种方式来讨论所涉及的素材，以引起读者的兴趣。本书的特色在于从实践中理解CFD。基于在CFD教学方面的经验，作者能够确认初学者在*开始时应掌握的基本概念。本书精心设计的系列CFD计算实例可以促进读者的学习，同时可以更好地理解CFD的基本原理。本书所采用的方法是专为致力于CFD技术工程实践的初学者而设计的。

计算流体力学-从实践中学习 目录

译者序原著前言原著致谢1 绪论 1.1 计算流体力学的概念 1.2 计算流体力学的优点 1.3 计算流体力学的应用1.3.1 研究工具1.3.2 基础热流体科学的教学工具1.3.3 设计工具1.3.4 航空1.3.5 汽车工程1.3.6 生物科学与工程1.3.7 化学和采矿业1.3.8 民用和环境工程1.3.9 能 源1.3.10 体育 1.4 计算流体力学展望 1.5 小结复习题2 CFD求解入门 2.1 概述2.1.1 CFD共享软件2.1.2 商业CFD软件 2.2 问题的确定：前处理2.2.1 **步：几何模型创建2.2.2 第二步：网格生成2.2.3 第三步：物理特性和流体特性选择2.2.4 第四步：边界条件设定2.3 数值求解：CFD求解器 2.3.1 第五步：初值设定和求解控制2.3.2 第六步：收敛监视- 2.4 计算结果报告及其可视化：后处理2.4.1 X_y直角坐标图2.4.2 矢量图2.4.3 云 图2.4.4 其他图形2.4.5 数据报告及输出 2.4.6 动 画 2.5 小结 复习题3 CFD基本控制方程 3.1 概述 3.2 连续性方程 3.2.1 质量守恒3.2.2 物理意义 3.2.3 说明 3.3 动量方程3.3.1 力的平衡3.3.2 物理意义 3.3.3 说明 3.4 能量方程3.4.1 能量守恒3.4.2 物理意义3.4.3 说明 3.5 湍流附加方程3.5.1 何谓湍流3.5.2 k一ε两方程湍流模型3.5.3 说明 3.6 CFD控制方程的通式 3.7 控制方程的物理边界条件3.8 小结 复习题4 CFD求解技术基础 4.1 概述 4.2 控制方程的离散4.2.1 有限差分法4.2.2 有限体积法4.2.3 控制方程向代数方程的转化4.3 代数方程的数值解法 4.3.1 直接方法4.3.2 迭代方法4.3.3 压力一速度耦合：SIMPLE算法 4.4 小结复习题5 CFD计算结果分析基础 5.1 概述 5.2 相容性 5.3 稳定性 5.4 收敛5.4.1 何谓收敛5.4.2 残差和收敛条件5.4.3 收敛难点和欠松弛的使用5.4.4 加速收敛 5.5 计算精度5.5.1 计算误差源5.5.2 计算误差的控制5.5.3 数值求解的检查和验证 5.6 求解效率 5.7 实例研究5.7.1 例1：管道内流动5.7.2 例2：90°弯管内的流动 5.8 小结复习题 6 CFD模拟与分析实用技巧 6.1 概述 6.2 网格生成 6.2.1 网格生成概述 6.2.2 网格品质与网格设计6.2.3 局部网格细化和自适应性求解- 6.3 边界条件6.3.1 边界条件设置概述6.3.2 入口边界条件 6.3.3 出口边界条件6.3.4 壁面边界条件 6.3.5 对称和周期性边界条件 6.4 湍流模型6.4.1 湍流建模方法回顾6.4.2 湍流模型选择策略6.4.3 近壁面处理6.4.4 边界条件设置6.4.5 算例：翼面流动中的两方程湍流建模 6.5 小 结 复习题7 CFD应用实例 7.1 概述 7.2 设计过程中的辅助设计工具 7.3 作为研究的工具：增进对物理现象的理解 7.4 其他一些重要应用7.4.1 与流体流动耦合的热量传递7.4.2 浮力作用下的自由火焰7.4.3 车队中的空气流动7.4.4 人鼻腔内的空气／颗粒流动7.4.5 高速流动 7.5 小结 复习题8 CFD中的某些前沿课题和探究方法 8.1 概述 8.2 *新数值方法和技术8.2.1 不可压缩流动8.2.2 可压缩流动8.2.3 移动网格8.2.4 多重网格8.2.5 并行计算8.2.6 浸入边界方法 8.3 *新计算模型8.3.1 直接数值模拟(DNS)8.3.2 大涡模拟(LES) 8.3.3 湍流流动的，RANS—LES耦合8.3.4 多相流8.3.5 燃烧8.3.6 流一固耦合8.3.7 生物流体动力学 8.4 CFD中的其他数值方法8.4.1 格子Boltzmann方法8.4.2 Monte Carlo方法8.4.3 粒子方法 8.5 小结 复习题附录A 守恒方程的推导附录B 迎风格式附录C 显式及隐式方法附录D 学习进程和学时安排 附录E CFD作业及CFD课程设计指导 参考文献建议进一步阅读的书籍