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計算流體力學:從實踐中學習

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  • 資料大?。?span itemprop="fileSize">53.42 MB
  • 資料語言:中文版
  • 文檔格式:PDF文檔
  • 資料類別:力學書籍
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  • 基本簡介
精心推薦: 計算   實踐   流體力學   學習   屠基元
計算流體力學:從實踐中學習
出版時間:2014年版
內容簡介
  《計算流體力學:從實踐中學習》的目的是為現在和將來使用CFD的讀者提供一本合適的教材。CFD是一門與數學相關的復雜學科,《計算流體力學:從實踐中學習》旨在為讀者提供通俗易懂的CFD基礎理論、基本技術和實用指南,而非計算技術中的復雜數學和理論?!队嬎懔黧w力學:從實踐中學習》嘗試用各種方式來討論所涉及的素材,以引起讀者的興趣?!队嬎懔黧w力學:從實踐中學習》的特色在于從實踐中理解CFD?;谠贑FD教學方面的經驗,作者能夠確認初學者在最開始時應掌握的基本概念?!队嬎懔黧w力學:從實踐中學習》精心設計的系列CFD計算實例可以促進讀者的學習,同時可以更好地理解CFD的基本原理?!队嬎懔黧w力學:從實踐中學習》所采用的方法是專為致力于CFD技術工程實踐的初學者而設計的。
目錄
譯者序
原著前言
原著致謝
1 緒論
1.1 計算流體力學的概念
1.2 計算流體力學的優點
1.3 計算流體力學的應用
1.3.1 研究工具
1.3.2 基礎熱流體科學的教學工具
1.3.3 設計工具
1.3.4 航空
1.3.5 汽車工程
1.3.6 生物科學與工程
1.3.7 化學和采礦業
1.3.8 民用和環境工程
1.3.9 能 源
1.3.10 體育
1.4 計算流體力學展望
1.5 小結
復習題
2 CFD求解入門
2.1 概述
2.1.1 CFD共享軟件
2.1.2 商業CFD軟件
2.2 問題的確定:前處理
2.2.1 第一步:幾何模型創建
2.2.2 第二步:網格生成
2.2.3 第三步:物理特性和流體特性選擇
2.2.4 第四步:邊界條件設定
2.3 數值求解:CFD求解器
2.3.1 第五步:初值設定和求解控制
2.3.2 第六步:收斂監視-
2.4 計算結果報告及其可視化:后處理
2.4.1 X_y直角坐標圖
2.4.2 矢量圖
2.4.3 云 圖
2.4.4 其他圖形
2.4.5 數據報告及輸出
2.4.6 動 畫
2.5 小結
復習題
3 CFD基本控制方程
3.1 概述
3.2 連續性方程
3.2.1 質量守恒
3.2.2 物理意義
3.2.3 說明
3.3 動量方程
3.3.1 力的平衡
3.3.2 物理意義
3.3.3 說明
3.4 能量方程
3.4.1 能量守恒
3.4.2 物理意義
3.4.3 說明
3.5 湍流附加方程
3.5.1 何謂湍流
3.5.2 k一ε兩方程湍流模型
3.5.3 說明
3.6 CFD控制方程的通式
3.7 控制方程的物理邊界條件
3.8 小結
復習題
4 CFD求解技術基礎
4.1 概述
4.2 控制方程的離散
4.2.1 有限差分法
4.2.2 有限體積法
4.2.3 控制方程向代數方程的轉化
4.3 代數方程的數值解法
4.3.1 直接方法
4.3.2 迭代方法
4.3.3 壓力一速度耦合:SIMPLE算法
4.4 小結
復習題
5 CFD計算結果分析基礎
5.1 概述
5.2 相容性
5.3 穩定性
5.4 收斂
5.4.1 何謂收斂
5.4.2 殘差和收斂條件
5.4.3 收斂難點和欠松弛的使用
5.4.4 加速收斂
5.5 計算精度
5.5.1 計算誤差源
5.5.2 計算誤差的控制
5.5.3 數值求解的檢查和驗證
5.6 求解效率
5.7 實例研究
5.7.1 例1:管道內流動
5.7.2 例2:90°彎管內的流動
5.8 小結
復習題
6 CFD模擬與分析實用技巧
6.1 概述
6.2 網格生成
6.2.1 網格生成概述
6.2.2 網格品質與網格設計
6.2.3 局部網格細化和自適應性求解-
6.3 邊界條件
6.3.1 邊界條件設置概述
6.3.2 入口邊界條件
6.3.3 出口邊界條件
6.3.4 壁面邊界條件
6.3.5 對稱和周期性邊界條件
6.4 湍流模型
6.4.1 湍流建模方法回顧
6.4.2 湍流模型選擇策略
6.4.3 近壁面處理
6.4.4 邊界條件設置
6.4.5 算例:翼面流動中的兩方程湍流建模
6.5 小 結
復習題
7 CFD應用實例
7.1 概述
7.2 設計過程中的輔助設計工具
7.3 作為研究的工具:增進對物理現象的理解
7.4 其他一些重要應用
7.4.1 與流體流動耦合的熱量傳遞
7.4.2 浮力作用下的自由火焰
7.4.3 車隊中的空氣流動
7.4.4 人鼻腔內的空氣/顆粒流動
7.4.5 高速流動
7.5 小結
復習題
8 CFD中的某些前沿課題和探究方法
8.1 概述
8.2 最新數值方法和技術
8.2.1 不可壓縮流動
8.2.2 可壓縮流動
8.2.3 移動網格
8.2.4 多重網格
8.2.5 并行計算
8.2.6 浸入邊界方法
8.3 最新計算模型
8.3.1 直接數值模擬(DNS)
8.3.2 大渦模擬(LES)
8.3.3 湍流流動的,RANS-LES耦合
8.3.4 多相流
8.3.5 燃燒
8.3.6 流一固耦合
8.3.7 生物流體動力學
8.4 CFD中的其他數值方法
8.4.1 格子Boltzmann方法
8.4.2 Monte Carlo方法
8.4.3 粒子方法
8.5 小結
復習題
附錄A 守恒方程的推導
附錄B 迎風格式
附錄C 顯式及隱式方法
附錄D 學習進程和學時安排
附錄E CFD作業及CFD課程設計指導
參考文獻
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