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  • 计算流体动力学及其应用:CFD软件的原理与应用[平装]
  • 共3个商家     30.80元~37.40
  • 作者:张师帅(编者)
  • 出版社:华中科技大学出版社;第1版(2011年1月1日)
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  • ISBN:9787560967424

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    编辑推荐

    《计算流体动力学及其应用:CFD软件软件的原理与应用》由华中科技大学出版社出版。

    目录

    第1章 计算流体动力学基本知识
    1.1 计算流体动力学概述
    1.1.1 CFD的基本思想
    1.1.2 CFD的发展历程
    1.1.3 CFD的应用领域
    1.2 流体与流动的基本特性
    1.2.1 理想流体与黏性流体
    1.2.2 牛顿流体与非牛顿流体
    1.2.3 流体热传导和扩散
    1.2.4 可压流体与不可压流体
    1.2.5 定常流与非定常流
    1.2.6 层流与湍流
    1.3 流体动力学的控制方程
    1.3.1 质量守恒方程
    1.3.2 动量守恒方程
    1.3.3 能量守恒方程
    1.3.4 组分质量守恒方程
    1.3.5 湍流控制方程
    1.3.6 控制方程的通用形式
    1.3.7 控制方程的守恒形式与非守恒形式
    1.4 CFD的工作流程
    1.4.1 CFD的工作流程
    1.4.2 建立数学模型
    1.4.3 确定离散化方法
    1.4.4 对流场进行求解计算
    1.4.5 显示计算结果

    第2章 控制方程的离散
    2.1 离散化方法概述
    2.1.1 有限差分法
    2.1.2 有限元法
    2.1.3 有限体积法
    2.2 有限体积法原理
    2.2.1 有限体积法的基本原理
    2.2.2 有限体积法的区域离散
    2.3 一维稳态问题的有限体积法
    2.3.1 问题的描述
    2.3.2 生成计算网格
    2.3.3 建立离散方程
    2.3.4 求解离散方程
    2.4 多维稳态问题的有限体积法
    2.4..1 ——维稳态问题的有限体积法
    2.4.2 三维稳态问题的离散方程
    2.4.3 离散方程的通用表达式
    2.5 一阶离散格式
    2.5.1 离散格式的特性
    2.5.2 问题的描述
    2.5.3 中心差分格式
    2.5.4 一阶迎风格式
    2.5.5 混合格式
    2.5.6 指数格式与乘方格式
    2.6 高阶离散格式
    2.6.1 二阶迎风格式
    2.6.2 QtIICK格式
    2.6.3 QtHCK格式的改进
    2.6.4 各种离散格式的性能对比
    2.7 一维瞬态问题的有限体积法
    2.7.1 问题的描述
    2.7.2 方程的离散
    2.7.3 显示格式
    2.7.4 Crank-Nicolson格式
    2.7.5 全隐式格式
    2.8 多维瞬态问题的有限体积法
    2.8.1 二维瞬态问题的有限体积法
    2.8.2 三维瞬态问题的离散方程
    2.8.3 离散方程的通用表达式

    第3章 流场的求解计算
    3.1 流场求解计算概述
    3.1.1 求解计算的难点
    3.1.2 求解计算的方法
    3.2 交错网格技术
    3.2.1 常规网格
    3.2.2 交错网格
    3.2.3 方程的离散
    3.3 SIMPLE算法
    3.3.1 SIMPIOE算法的基本原理
    3.3.2 关于SIMPLE算法的两点说明
    3.4 SIMPLE算法的改进
    3.4.1 SIMPLER算法
    3.4.2 SIMPLEC算法
    3.4.3.PISO算法
    3.4.4 SIMPLE系列算法的比较
    3.5 瞬态问题的求解算法
    3.5.1 瞬态问题的SIMPLE算法
    3.5.2 瞬态问题的PISO算法
    3.6 基于同位网格的SIMPLE算法
    3.6.1 同位网格
    3.6.2 方程的离散
    3.6.3 基于同位网格的SIMPLE算法步骤
    3.6.4 关于同位网格应用的几点说明
    3.7 基于非结构网格的SIMPLE算法
    3.7.1 非结构网格
    3.7.2 方程的离散
    3.7.3 基于非结构网格的SIMPLE算法步骤
    3.7.4 关于非结构网格应用的几点说明
    3.8 离散方程组的基本解法
    3.8.1 代数方程组的基本解法
    3.8.2 TDMA算法
    3.8.3 TDMA算法在二维问题中的应用
    3.8.4 TDMA算法在三维问题中的应用

    第4章 湍流模型及其应用
    4.1 湍流的数学描述
    4.1.1 湍流的流动特征
    4.1.2 湍流的基本方程
    4.2 湍流的数值模拟方法
    4.2.1 湍流数值模拟方法的分类
    4.2.2 直接数值模拟
    4.2.3 大涡模拟
    4.2.4 Reynolds平均法
    4.3 零方程模型及-方程模型
    4.3.1 零方程模型
    4.3.2 一方程模型
    4.4 标准k-ε两方程模型
    4.4.1 标准k-ε模型的定义
    4.4.2 标准k-ε模型的控制方程组及适用性
    4.5 RNGk-ε模型和Realizablek-ε模型
    4.5.1 RNGk-ε模型
    4.5.2 Realizablek-ε模型
    4.6 采用五k-ε模型处理近壁问题
    4.6.1 近壁区流动的特点
    4.6.2 壁面函数法
    4.6.3 低Re数k-ε模型
    4.7 Reynolds应力方程模型(RSM)
    4.7.1 Reynolds应力输运方程
    4.7.2 RSM的控制方程组及适用性
    4.8 大涡模拟
    4.8.1 大涡模拟的基本原理
    4.8.2 大涡运动方程
    4.8.3 亚格子尺度模型
    4.8.4 LES控制方程的求解

    第5章 边界条件与网格生成
    5,1边界条件概述
    5.1.1 边界条件的类型
    5.1.2 边界条件的离散
    5.2 进出口边界条件
    5.2.1 进口边界条件
    5.2.2 出口边界条件
    5.3 固壁边界条件
    5.3.1 固壁边界上的网格布置
    5.3.2 固壁边界上离散方程源项的构造
    5.4 恒压边界条件、对称边界条件与周期性边界条件
    5.4.1 恒压边界条件
    5.4.2 对称边界条件
    5.4.3 周期性边界条件
    5.5 边界条件应用时的注意事项及初始条件
    5.5.1 边界条件应用时的注意事项
    5.5.2 初始条件
    5.6 网格生成技术
    5.6.1 网格类型
    5.6.2 网格生成

    第6章 CFD软件的基本知识
    6.1 CFD软件的结构
    6.1.1 前处理器
    6.1.2 求解器
    6.1.3 后处理器
    6.2 常用的CFD软件
    ……
    第7章 GAMBIT的基本用法
    第8章 FLUENT的基本用法
    第9章 FloEFD的基本用法
    第10章 通用后处理软件——TECPLOT

    文摘

    版权页:



    插图:



    然而CFD也存在一定的局限性。首先,数值求解是一种离散近似的计算方法,最终的结果为有限离散点上的数值解,并具有一定的计算误差;其次,它不像物理模型实验那样一开始就能给出流动现象并定性描述,而往往需要由理论分析或模型实验提供某些流动参数,还需要对获得的数值解进行验证;再者,程序的编制及资料的收集、整理与利用,在很大程度上依赖于经验与技巧;还有,CFD涉及大量的数值计算,通常需要较高的计算机软硬件配置;此外,因数值计算方法等原因有可能导致计算结果的不真实,产生伪物理效应,当然,这需要将数值模拟与实验测量和理论分析结合起来,验证数值解的可靠性。
    总之,CFD、实验测量和理论分析都有各自的特点,只有将三者有机地结合起来,取长补短,灵活运用,才能有效地解决各类工程实际问题,并推动流体动力学向前发展。