作者:
约翰D.安德森
出版社: 机械工业出版社
出版年: 2007-6
页数: 371
定价: 38.00元
装帧: 平装
丛书: 时代教育·国外高校优秀教材精选
ISBN: 9787111193937
出版社: 机械工业出版社
出版年: 2007-6
页数: 371
定价: 38.00元
装帧: 平装
丛书: 时代教育·国外高校优秀教材精选
ISBN: 9787111193937
内容简介 · · · · · ·
《计算流体力学基础及其应用》是计算流体力学(CFD)方面的入门书。本书首先介绍了计算流体力学的基础知识,然后通过四个精心挑选的例子介绍了计算流体力学中的重要方法和处理技巧。这些例子都有理论上的解析解,读者可以将cFD计算的结果与解析解进行对比,从而更深入地了解cFD的基本概念、思路、方法、用途和优缺点。在此基础上,本书的最后一部分介绍了计算流体力学中的几个前沿问题。
目录 · · · · · ·
译者序.
原书序
第1部分基本思想和基本方程
第1章计算流体力学的基本原理
1.1为什么要学习计算流体力学
1.2作为研究工具的计算流体力学
1.3作为设计工具的计算流体力学
1.4计算流体力学的应用实例
1.4.1汽车和发动机
1.4.2工业制造
1.4.3土木工程
1.4.4环境工程
1.4.5造船(潜水艇)
1.5计算流体力学的研究范畴
1.6学习本书的目的
第2章流体力学的控制方程组
2.1引言
2.2流动模型
2.2.1有限控制体
2.2.2无穷小流体微团
2.2.3注释
2.3物质导数(运动流体微团的时间变化率)
2.4速度散度及其物理意义
2.5连续性方程
2.5.1空间位置固定的有限控制体模型
2.5.2随流体运动的有限控制体模型
2.5.3空间位置固定的无穷小微团模型
2.5.4随流体运动的无穷小微团模型
2.5.5方程不同形式之间的转化
2.5.6积分形式与微分形式的重要注释
2.6动量方程
2.7能量方程
2.8流体力学控制方程的总结与注释
2.8.1粘性流动的纳维—斯托克斯(Navier-Stokes)方程
2.8.2无粘流欧拉(Euler)方程
2.8.3关于控制方程的注释
2.9物理边界条件
2.10适合CPD使用的控制方程
2.11小结
习题
第3章偏微分方程的数学性质对CFD的影响
3.1引言
3.2拟线性偏微分方程的分类
3.3确定偏微分方程类型的一般方法——特征值法
3.4不同类型偏微分方程的一般性质
3.4.1双曲型方程
3.4.2抛物型方程
3.4.3椭圆型方程
3.4.4注释
3.5定解问题的适定性
3.6小结
习题
第2部分基本的数值方法
第4章离散化的基本方法
4.1引言
4.2有限差分基础
4.3差分方程
4.4显式方法与隐式方法
4.5误差与稳定性分析
4.6小结
习题
第5章网格生成与坐标变换
5.1引言
5.2方程的一般变换
5.3度量和雅可比行列式
5.4再论适合CFD使用的控制方程
5.5注释
5.6拉伸(压缩)网格
5.7贴体坐标系:椭圆型网格生成
5.8自适应网格
5.9网格生成的进展
5.10有限体积网格生成的进展
5.11小结
习题
第6章计算流体力学的基本方法
6.1引言
6.2拉克斯·温德罗夫(Lax-Wendroff)方法
6.3麦考马克(MacCormack)方法
6.4粘性流动.守恒形式和空间推进
6.4.1粘性流动
6.4.2守恒形式
6.4.3空间推进
6.5松弛法及其在低速无粘流动中的应用
6.6数值耗散.色散及人工粘性
6.7交替方向隐式(ADI)方法
6.8压力修正法及其在不可压粘性流动中的应用
6.8.1关于不可压纳维—斯托克斯(Navier-Stokes)方程的注释
6.8.2交错网格的应用
6.8.3压力修正法的基本原理
6.8.4压力修正公式
6.8.5数值方法:SIMPLE算法
6.8.6压力修正法的边界条件
6.9用于CFD的计算机绘图技术
6.9.1xy图
6.9.2等值线图
6.9.3向量图和流线图..
6.9.4散布图
6.9.5网格图
6.9.6组合图
6.9.7关于计算机绘图的总结
6.10小结
习题
第3部分计算流体力学的应用
第7章拟一维喷管流动的数值解
7.1引言
7.2物理问题简介
7.3亚声速一超声速等熵喷管流动的CFD解法
7.3.1问题的提法
7.3.2最初几步的中间结果
7.3.3最终的数值结果——定常解
7.4全亚声速等熵喷管流动的CFD解法
7.4.1问题的提法:边界条件和初始条件
7.4.2最终的数值结果——麦考马克(MacCormack)方法
7.4.3求解失败的原因
7.5再论亚声速一超声速等熵喷管流动的CFD解法
7.5.1守恒型基本控制方程
7.5.2问题的提法
7.5.3第一个时间步的计算结果
7.5.4最终的数值结果——定常解
7.6激波捕捉
7.6.1问题的提法
7.6.2时间推进过程——人工粘性
7.6.3数值结果
7.7小结
第8章二维超声速流动的数值解——普朗特-迈耶稀疏波
8.1引言
8.2物理问题简介:普朗特-迈耶(Prandtl-Meyer)稀疏波的解析解
8.3普朗特一迈耶(Prandtl-Meyer)稀疏波流场的数值解
8.3.1控制方程
8.3.2问题的提法
8.3.3中间结果
8.3.4最终结果
8.4小结
第9章不可压库埃特(Couette)流的数值解
9.1引言
9.2物理问题及其解析解
9.3数值方法:隐式克兰克-尼科尔森(Crank-Nicolson)方法
9.3.1数值方法
9.3.2问题的提法
9.3.3中间结果
9.3.4最终结果
9.4另一种数值方法:压力修正法
9.4.1问题的提法
9.4.2结果
9.5小结
习题
第10章流过平板的超声速流动
10.1引言
10.2物理问题
10.3数值方法:二维完全纳维-斯托克斯(Navier-Stokes)方程的显式有限差分解法
10.3.1流动控制方程
10.3.2问题的提法
10.3.3有限差分方程
10.3.4空间步长和时间步长的计算
10.3.5初始条件和边界条件
10.4纳维-斯托克斯(Navier-Stokes)方程计算程序的组织
10.4.1概论
10.4.2主程序
10.4.3麦考马克(MacCormack)方法子程序
10.4.4最后的注释
10.5最终的数值结果——定常解
10.6小结
第11章现代计算流体力学中的某些高级问题
11.1引言
11.2再论守恒型流动控制方程
11.2.1一维流动
11.2.2小结
11.3隐式方法的其他处理技巧
11.3.1方程的线性化——比姆·沃明(Beam-Warming)方法
11.3.2多维问题——近似因子分解法
11.3.3分块三对角矩阵
11.3.4小结
11.4迎风格式
11.4.1矢通量分裂法
11.4.2戈杜诺夫(Godunov)方法
11.4.3注释
11.5二阶迎风格式
11.6高分辨率格式——TVD与通量限制器
11.7一些结果
11.8多重网格法
11.9小结
习题
第12章计算流体力学的未来
12.1再论CPD的重要性
12.2CFD中的计算机图形学
12.3CFD对飞行器设计的影响
12.4CFD对流体力学基础研究的影响
12.5总结
附录
附录A解三对角方程组的托马斯算法
附录B主要人名的中英文对照表...
· · · · · · (收起)
原书序
第1部分基本思想和基本方程
第1章计算流体力学的基本原理
1.1为什么要学习计算流体力学
1.2作为研究工具的计算流体力学
1.3作为设计工具的计算流体力学
1.4计算流体力学的应用实例
1.4.1汽车和发动机
1.4.2工业制造
1.4.3土木工程
1.4.4环境工程
1.4.5造船(潜水艇)
1.5计算流体力学的研究范畴
1.6学习本书的目的
第2章流体力学的控制方程组
2.1引言
2.2流动模型
2.2.1有限控制体
2.2.2无穷小流体微团
2.2.3注释
2.3物质导数(运动流体微团的时间变化率)
2.4速度散度及其物理意义
2.5连续性方程
2.5.1空间位置固定的有限控制体模型
2.5.2随流体运动的有限控制体模型
2.5.3空间位置固定的无穷小微团模型
2.5.4随流体运动的无穷小微团模型
2.5.5方程不同形式之间的转化
2.5.6积分形式与微分形式的重要注释
2.6动量方程
2.7能量方程
2.8流体力学控制方程的总结与注释
2.8.1粘性流动的纳维—斯托克斯(Navier-Stokes)方程
2.8.2无粘流欧拉(Euler)方程
2.8.3关于控制方程的注释
2.9物理边界条件
2.10适合CPD使用的控制方程
2.11小结
习题
第3章偏微分方程的数学性质对CFD的影响
3.1引言
3.2拟线性偏微分方程的分类
3.3确定偏微分方程类型的一般方法——特征值法
3.4不同类型偏微分方程的一般性质
3.4.1双曲型方程
3.4.2抛物型方程
3.4.3椭圆型方程
3.4.4注释
3.5定解问题的适定性
3.6小结
习题
第2部分基本的数值方法
第4章离散化的基本方法
4.1引言
4.2有限差分基础
4.3差分方程
4.4显式方法与隐式方法
4.5误差与稳定性分析
4.6小结
习题
第5章网格生成与坐标变换
5.1引言
5.2方程的一般变换
5.3度量和雅可比行列式
5.4再论适合CFD使用的控制方程
5.5注释
5.6拉伸(压缩)网格
5.7贴体坐标系:椭圆型网格生成
5.8自适应网格
5.9网格生成的进展
5.10有限体积网格生成的进展
5.11小结
习题
第6章计算流体力学的基本方法
6.1引言
6.2拉克斯·温德罗夫(Lax-Wendroff)方法
6.3麦考马克(MacCormack)方法
6.4粘性流动.守恒形式和空间推进
6.4.1粘性流动
6.4.2守恒形式
6.4.3空间推进
6.5松弛法及其在低速无粘流动中的应用
6.6数值耗散.色散及人工粘性
6.7交替方向隐式(ADI)方法
6.8压力修正法及其在不可压粘性流动中的应用
6.8.1关于不可压纳维—斯托克斯(Navier-Stokes)方程的注释
6.8.2交错网格的应用
6.8.3压力修正法的基本原理
6.8.4压力修正公式
6.8.5数值方法:SIMPLE算法
6.8.6压力修正法的边界条件
6.9用于CFD的计算机绘图技术
6.9.1xy图
6.9.2等值线图
6.9.3向量图和流线图..
6.9.4散布图
6.9.5网格图
6.9.6组合图
6.9.7关于计算机绘图的总结
6.10小结
习题
第3部分计算流体力学的应用
第7章拟一维喷管流动的数值解
7.1引言
7.2物理问题简介
7.3亚声速一超声速等熵喷管流动的CFD解法
7.3.1问题的提法
7.3.2最初几步的中间结果
7.3.3最终的数值结果——定常解
7.4全亚声速等熵喷管流动的CFD解法
7.4.1问题的提法:边界条件和初始条件
7.4.2最终的数值结果——麦考马克(MacCormack)方法
7.4.3求解失败的原因
7.5再论亚声速一超声速等熵喷管流动的CFD解法
7.5.1守恒型基本控制方程
7.5.2问题的提法
7.5.3第一个时间步的计算结果
7.5.4最终的数值结果——定常解
7.6激波捕捉
7.6.1问题的提法
7.6.2时间推进过程——人工粘性
7.6.3数值结果
7.7小结
第8章二维超声速流动的数值解——普朗特-迈耶稀疏波
8.1引言
8.2物理问题简介:普朗特-迈耶(Prandtl-Meyer)稀疏波的解析解
8.3普朗特一迈耶(Prandtl-Meyer)稀疏波流场的数值解
8.3.1控制方程
8.3.2问题的提法
8.3.3中间结果
8.3.4最终结果
8.4小结
第9章不可压库埃特(Couette)流的数值解
9.1引言
9.2物理问题及其解析解
9.3数值方法:隐式克兰克-尼科尔森(Crank-Nicolson)方法
9.3.1数值方法
9.3.2问题的提法
9.3.3中间结果
9.3.4最终结果
9.4另一种数值方法:压力修正法
9.4.1问题的提法
9.4.2结果
9.5小结
习题
第10章流过平板的超声速流动
10.1引言
10.2物理问题
10.3数值方法:二维完全纳维-斯托克斯(Navier-Stokes)方程的显式有限差分解法
10.3.1流动控制方程
10.3.2问题的提法
10.3.3有限差分方程
10.3.4空间步长和时间步长的计算
10.3.5初始条件和边界条件
10.4纳维-斯托克斯(Navier-Stokes)方程计算程序的组织
10.4.1概论
10.4.2主程序
10.4.3麦考马克(MacCormack)方法子程序
10.4.4最后的注释
10.5最终的数值结果——定常解
10.6小结
第11章现代计算流体力学中的某些高级问题
11.1引言
11.2再论守恒型流动控制方程
11.2.1一维流动
11.2.2小结
11.3隐式方法的其他处理技巧
11.3.1方程的线性化——比姆·沃明(Beam-Warming)方法
11.3.2多维问题——近似因子分解法
11.3.3分块三对角矩阵
11.3.4小结
11.4迎风格式
11.4.1矢通量分裂法
11.4.2戈杜诺夫(Godunov)方法
11.4.3注释
11.5二阶迎风格式
11.6高分辨率格式——TVD与通量限制器
11.7一些结果
11.8多重网格法
11.9小结
习题
第12章计算流体力学的未来
12.1再论CPD的重要性
12.2CFD中的计算机图形学
12.3CFD对飞行器设计的影响
12.4CFD对流体力学基础研究的影响
12.5总结
附录
附录A解三对角方程组的托马斯算法
附录B主要人名的中英文对照表...
· · · · · · (收起)
原文摘录 · · · · · · ( 全部 )
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Because the conservation form of the equations does a better job of conserving mass throughout the flow field, we can begin to understand why they are labeled the conservation form. (查看原文) —— 引自第355页 -
There is a subtle difference between the integral and differential forms of the governing flow equations which is best noted at this stage. The integral form of the equations allows for the presence of discontinuities inside the fixed control volume(fixed in space); there is no mathematical reason to assume otherwise. However, the differential form of the governing equations assumes the flow properties are differentiable, hense continuous. This is particulary evident when we use the devergence theorem to derive the differential form from the integral form--the divergence theorem assumes mathematical continuity. This is a strong argument for the integral form of the equations to be considered more fundermental than the differential form. This consideration becomes of particular importance w... (查看原文) —— 引自第60页
> 全部原文摘录
丛书信息
时代教育·国外高校优秀教材精选 (共52册),
这套丛书还有
《结构理论》,《材料力学》,《摩擦学导论》,《机械工程设计》,《CNC编程原理与应用》 等。
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计算流体力学基础及其应用的话题 · · · · · · ( 全部 条 )

什么是话题
无论是一部作品、一个人,还是一件事,都往往可以衍生出许多不同的话题。将这些话题细分出来,分别进行讨论,会有更多收获。


计算流体力学基础及其应用的书评 · · · · · · ( 全部 0 条 )
读书笔记 · · · · · ·
我来写笔记-
面向理论和方法的计算流体力学算法高级入门教材。本书不是基于某一cfd平台软件的方法介绍,而是从NS方程的数学性质入手讲解各种可计算模型理论的优劣特征和算法。尤为突出的是结合几个典型算例进行的广泛拓展,并逐步引出到数据格式等高级问题和更深入的理论问题,便于读者有方向的进一步学习。分析了cfd的研究热点和趋势,便于读者更准确的把握学习方向。
2012-06-18 15:58
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面向理论和方法的计算流体力学算法高级入门教材。本书不是基于某一cfd平台软件的方法介绍,而是从NS方程的数学性质入手讲解各种可计算模型理论的优劣特征和算法。尤为突出的是结合几个典型算例进行的广泛拓展,并逐步引出到数据格式等高级问题和更深入的理论问题,便于读者有方向的进一步学习。分析了cfd的研究热点和趋势,便于读者更准确的把握学习方向。
2012-06-18 15:58
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面向理论和方法的计算流体力学算法高级入门教材。本书不是基于某一cfd平台软件的方法介绍,而是从NS方程的数学性质入手讲解各种可计算模型理论的优劣特征和算法。尤为突出的是结合几个典型算例进行的广泛拓展,并逐步引出到数据格式等高级问题和更深入的理论问题,便于读者有方向的进一步学习。分析了cfd的研究热点和趋势,便于读者更准确的把握学习方向。
2012-06-18 15:58
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订阅关于计算流体力学基础及其应用的评论:
feed: rss 2.0
6 有用 睡着了 2016-01-18
少有的看了可以停不下来的专业书,看其他人写的真想撞死在墙上
1 有用 江湖骗子 2019-11-06
安大爷您真是我的再生父母
0 有用 Raskolnikov 2009-01-23
看过看过,不错,不错
0 有用 WinterMelon 2012-12-12
据说是CFD领域里必读的书!很基础,很生动!
0 有用 . 2020-03-13
音乐,艺术,科学,无数的无数,都以其独自有限的影响力,创造了一个一个小小的圈子,几个小小人类的命运共同体,而能把全人类都划进大圈子的却是病毒。我们真的需要人类命运共同体吗?可是睡大通铺的感觉也很快乐呀。
0 有用 歌鳥風月 2021-02-16
第一次觉得一本教科书写得这么好
0 有用 TSpike🏴☠️ 2020-06-11
非常好的一本书,就是我看不懂 @2018-04-07 14:30:16
0 有用 山民 2020-05-17
名作。简单看过。估摸着评价。
0 有用 海弗蓝 2020-04-07
计算流入门最经典的一本书,安大神的经典系列之一。
0 有用 . 2020-03-13
音乐,艺术,科学,无数的无数,都以其独自有限的影响力,创造了一个一个小小的圈子,几个小小人类的命运共同体,而能把全人类都划进大圈子的却是病毒。我们真的需要人类命运共同体吗?可是睡大通铺的感觉也很快乐呀。