流動與傳熱數值計算 pdf epub mobi txt 電子書 下載 2025

簡體網頁||繁體網頁

☆☆☆☆☆

宇波著 著

圖書標籤:

• 數值計算
• 流動力學
• 傳熱學
• 計算流體力學
• 有限差分法
• 有限體積法
• 傳熱數值模擬
• CFD
• 熱傳導
• 對流傳熱

店鋪： 文軒網教育考試專營店

齣版社： 科學齣版社

ISBN：9787030455949

商品編碼：25567296135

齣版時間：2015-09-01

作  者:宇波 著 定  價:118 齣 版 社:科學齣版社 齣版日期:2015年09月01日 頁  數:203 裝  幀:精裝 ISBN:9787030455949 ●序
●前言
●第1章非結構化四邊形網格鋪砌法
●1.1非結構化四邊形網格生成技術概述
●1.1.1間接法
●1.1.2直接法
●1.2改進的非結構化四邊形網格鋪砌法
●1.2.1傳統鋪砌法的基本原理
●1.2.2傳統鋪砌法的實施步驟
●1.2.3改進鋪砌法的步驟及關鍵技術
●1.3改進的鋪砌法實例及性能分析
●1.3.1網格生成實例
●1.3.2算法性能分析
●1.4小結
●參考文獻
●第2章控製方程的離散
●2.1通用控製方程
●2.1.1現有通用控製方程的局限性分析
●2.1.2通用控製方程的新形式
●2.1.3物理問題與結果分析
●部分目錄

內容簡介

《流動與傳熱數值計算：若乾問題的研究與探討》介紹瞭筆者近十年教學和科研中積纍的對流動與傳熱數值計算若乾問題的一些認識，包括網格生成、方程離散、格式性質、多重網格、收斂準則和POD低階模型等。《流動與傳熱數值計算：若乾問題的研究與探討》適用於高等院校和科研單位的研究生、工程技術人員和研究人員，也可作為能源動力、石油化工等相關專業的計算流體力學與傳熱學課程的參考用書。

《計算流體力學：原理、方法與應用》 內容提要 本書旨在係統介紹計算流體力學（CFD）的核心理論、數值方法及其在工程領域的廣泛應用。全書結構嚴謹，內容深入淺齣，從流體力學基本方程的推導與離散化入手，逐步深入到各類復雜流動問題的數值模擬技術。本書不僅涵蓋瞭傳統的有限差分法（FDM）和有限體積法（FVM），還重點探討瞭近年來發展迅速的格子玻爾茲曼方法（LBM）和高階精度格式。特彆地，本書對湍流模型的選擇、應用與評估給予瞭詳盡的闡述，並結閤大量實際工程案例，展示瞭如何利用CFD工具解決實際工程挑戰。 第一部分：計算流體力學的理論基礎 第一章：流體力學控製方程迴顧與數值求解的挑戰 本章首先迴顧瞭描述流體運動的基本物理定律，包括質量守恒（連續性方程）、動量守恒（納維-斯托剋斯方程）以及能量守恒（適用於可壓縮流動的輸運方程）。我們將詳細討論這些偏微分方程的數學性質，特彆是其混閤型特徵（橢圓型、拋物綫型和雙麯型組分的混閤），這對數值求解的穩定性與精度提齣瞭根本性的挑戰。隨後，本章引入瞭計算流體力學的核心思想——將連續的偏微分方程轉化為離散的代數方程組，並初步探討瞭引入物理模型（如湍流模型）對方程組完整性的影響。 第二章：離散化方法與基本數值格式 離散化是CFD的核心技術。本章深入剖析瞭主流的離散化技術。首先，對有限差分法（FDM）進行詳盡介紹，重點分析瞭泰勒級數展開在構造不同階精度格式（一階迎風、中心差分、二階迎風）中的應用，並討論瞭其在處理對流項時的局限性，特彆是低速或高網格畸變區域的數值擴散問題。 接著，本書將重點介紹工程應用中最廣泛的有限體積法（FVM）。FVM基於守恒律的思想，通過對控製體上的積分形式方程進行離散化。本章詳細闡述瞭通量計算的策略，包括界麵通量的計算方法（如Roe格式、AUSM格式等），以及如何確保離散格式在所有網格界麵上滿足守恒性。 第三章：網格生成與質量控製 高質量的計算網格是準確數值模擬的前提。本章係統介紹瞭結構化網格、非結構化網格和混閤網格的生成技術。對於結構化網格，討論瞭映射和坐標變換；對於非結構化網格，則著重介紹瞭Delaunay三角剖分和Advancing Front方法。網格質量評估標準（如正交性、光滑度和縱橫比）被詳細列齣，並討論瞭如何通過網格自適應技術（AMR）在關鍵區域加密網格以捕捉高梯度物理現象。 第二部分：流場求解算法 第四章：壓力-速度耦閤算法 納維-斯托剋斯方程中的壓力和速度是相互耦閤的，這是求解不可壓縮流動（或低速可壓縮流動）的關鍵難點。本章全麵迴顧並對比瞭經典的壓力修正算法：SIMPLE係列算法（SIMPLE, SIMPLER, PISO）和Semi-Implicit Method for Pressure Linked Equations（SIMPLE）。我們不僅分析瞭這些算法的迭代收斂機製，還探討瞭鬆弛因子和預處理技術如何影響最終的求解效率和穩定性。 第五章：對流項的數值處理與穩定性 對流項（動量方程中的非綫性項）是導緻數值誤差和不穩定性的主要來源。本章深入研究瞭處理對流項的各種高精度格式。除瞭基礎的一階迎風格式，重點講解瞭二階迎風格式（如QUICK、TVD格式）的構造原理，特彆是Total Variation Diminishing（TVD）格式在抑製數值振蕩方麵的優勢。同時，也將介紹ENO/WENO格式在超音速和激波捕捉方麵的應用潛力。 第六章：時間離散化方法 對於瞬態問題，時間離散的精度和穩定性至關重要。本章分類討論瞭顯式（如前嚮歐拉）和隱式（如後嚮歐拉、Crank-Nicolson）時間積分格式。隱式格式的優勢在於更高的CFL數限製下的穩定性，但代價是每一步需要求解一個大型的代數方程組。本章將對比不同方法的截斷誤差和絕對穩定性區域。 第三部分：復雜物理模型的數值實現 第七章：湍流建模的數值化 湍流是流體力學中最具挑戰性的課題之一。本章專注於工程實踐中最常用的雷諾平均納維-斯托剋斯（RANS）模型。詳細介紹瞭零方程模型（如代數湍流模型）、一方程模型（如Spalart-Allmaras）和兩方程模型（如$k-epsilon$和$k-omega$模型）的輸運方程。重點在於討論這些湍流模型方程的數值實現細節，以及湍流粘性係數在對流項和擴散項中的耦閤處理。 第八章：可壓縮流與激波捕捉 對於涉及高馬赫數的流動，需要考慮能量方程和狀態方程。本章探討瞭在可壓縮流動中，特彆是存在激波或接觸間斷時，如何選擇閤適的數值格式來保證解的熵一緻性（Entropy Conservation）。將引入激波捕捉格式（如Roe、HLLC格式）以及處理網格畸變對激波結構影響的策略。 第九章：多相流與化學反應流的數值方法 本章擴展到更復雜的物理現象。對於多相流，介紹瞭歐拉-歐拉（Euler-Euler）模型和歐拉-拉格朗日（Euler-Lagrange）模型的數值框架，重點分析瞭相間動量和能量交換項的離散化方法。對於化學反應流，討論瞭反應動力學方程與流體動力學方程的耦閤求解策略，包括時間步長限製和穩態燃燒模擬的特殊處理。 第四部分：新興數值方法與應用 第十章：格子玻爾茲曼方法（LBM）簡介 格子玻爾茲曼方法作為一種介於微觀模擬與宏觀連續介質理論之間的新興方法，在本章進行介紹。LBM基於流體動力學的玻爾茲曼方程，通過格子上的粒子分布函數演化來模擬流體宏觀行為。重點闡述LBM在綫性和非綫性對流過程中的優勢，尤其是在處理復雜幾何邊界和多孔介質流動時的自然優勢。 第十一章：求解器的迭代與並行化 大型CFD問題的求解依賴於高效的代數求解器。本章係統分析瞭迭代求解器的性能，包括迭代法的選擇（如GMRES、BiCGSTAB）以及預處理器的設計（如代數多重網格AMG）。最後，探討瞭如何利用並行計算技術（如MPI和OpenMP）對求解器和網格劃分進行優化，以實現大規模三維流場的快速模擬。 附錄 附錄中包含常用的CFD軟件工具箱的簡要介紹、數值誤差分析的數學工具，以及用於驗證和確認（V&V）數值模擬結果的標準算例集。 本書內容翔實，理論與工程實踐緊密結閤，適閤高等院校高年級本科生、研究生以及從事工業研發和科學計算的工程師作為專業參考教材或深度學習資料。

評分☆☆☆☆☆

這部小說深深地吸引瞭我，故事的開端設定在一個霧氣彌漫的小鎮上，主人公李明，一個沉默寡言的鍾錶匠，意外捲入瞭一起陳年的失蹤案。作者對環境氛圍的描繪極為細膩，老舊的街道、吱呀作響的木地闆，甚至空氣中彌漫的陳年灰塵和鬆木香氣，都仿佛觸手可及。李明並非傳統意義上的英雄，他內心充滿著對過往的愧疚與掙紮，他的每一次呼吸、每一個動作都透露齣一種壓抑感。情節推進得相當緩慢，但這種慢節奏恰恰為人物內心世界的剖析提供瞭足夠的空間。我尤其欣賞作者對於配角塑造的功力，那位總是坐在街角咖啡館裏，看似漫不經心卻總能一語道破天機的盲眼老者，他的幾句箴言，每次都讓我有種醍醐灌頂的感覺。這部作品的魅力不在於跌宕起伏的動作場麵，而在於它對人性的復雜性和記憶的不可靠性的深刻探討。它更像是一首低沉的挽歌，吟唱著時間的流逝與被遺忘的真相，讀罷，心中久久不能平靜，留下的餘味是悠長而苦澀的。

評分☆☆☆☆☆

這是一本關於自然科學的科普讀物，但它的講述方式完全打破瞭我對傳統教科書的刻闆印象。作者似乎擁有一種天賦，能將那些極其復雜且抽象的物理學定律，轉化為日常生活中隨處可見的生動案例。例如，在解釋量子糾纏時，他並未陷入復雜的公式推導，而是構建瞭一個關於遙遠雙胞胎的心靈感應的有趣故事，瞬間就讓概念清晰起來。文字幽默風趣，不時穿插著作者本人在研究過程中遇到的各種“糗事”和靈光一現的瞬間，極大地拉近瞭與讀者的距離。閱讀這本書的過程，完全沒有學習的壓力，更像是在和一位博學的朋友進行一場愉快的午後閑聊。它成功地激發瞭我內心深處對宇宙奧秘的好奇心，讓我重新燃起瞭對科學探索的熱情。這本書的成功之處在於，它證明瞭深度知識與普及樂趣可以完美並存，是真正意義上的“雅俗共賞”。

評分☆☆☆☆☆

我最近翻開瞭一部非常獨特的遊記文學作品，作者的足跡遍布瞭世界七大洲的偏遠角落。但有趣的是，這本書的重點似乎並不在於那些壯麗的景觀本身，而在於作者在極端環境下與當地原住民的互動和文化交流。他對於人類社群多樣性的觀察入微，捕捉到瞭那些在現代社會中幾乎已經消亡的儀式、語言習慣和世界觀。比如，在亞馬遜雨林深處，他描述瞭一個部落對“時間”的感知方式，完全不同於我們綫性的理解，這讓我對我們習以為常的“效率”和“進度”産生瞭強烈的反思。作者的文筆樸實卻充滿瞭人文關懷，沒有矯飾，也沒有獵奇的視角，隻是單純地記錄和敬畏。這本書讀起來讓人心胸開闊，它不僅拓寬瞭我對地理空間的認知，更重要的是，它讓我意識到人類精神世界的無限廣闊與奇妙。讀完後，我開始重新審視自己生活的“小世界”，並對手邊的一切習以為常的事物産生瞭全新的好奇。

評分☆☆☆☆☆

這本書的敘事風格簡直是獨樹一幟，它采用瞭大量的意識流手法，讓讀者仿佛置身於一個不斷變幻的夢境之中。整本書讀下來，我感覺像是經曆瞭一次關於“存在”的哲學思辨之旅。作者對於抽象概念的具象化處理能力令人嘆服，比如“孤獨”被描繪成一種帶著金屬光澤的冷硬物質，“希望”則像是不定時發光的深海生物。語言的運用極其華麗且富有節奏感，長句的堆疊營造齣一種宏大而迷幻的史詩感，而突如其來的短句和感嘆，又像是在平靜的水麵上投下的石子，激起陣陣漣漪。我花瞭很長時間纔適應這種敘事節奏，起初甚至有些迷失方嚮，但一旦抓住瞭作者構建的內在邏輯，便會發現其中蘊含的驚人深度。它迫使你不斷地停下來，反思自己接收到的信息，質疑眼前的現實。這本書或許不適閤追求快速閱讀體驗的讀者，但對於那些渴望在文字中探尋更深層意義的求知者來說，無疑是一座亟待挖掘的寶藏，每一次重讀都會有新的領悟。

評分☆☆☆☆☆

我最近讀完瞭一本非常引人深思的曆史傳記，聚焦於一位被主流史學長期忽視的女性政治傢。這本書的價值在於其紮實的研究基礎和全新的解讀視角。作者團隊顯然付齣瞭巨大的努力，他們不僅梳理瞭大量的塵封檔案，還穿插瞭大量當事人的私人信件和日記片段，使得這位曆史人物的形象變得立體而鮮活。書中詳細描繪瞭她在那個男性主導的時代所麵臨的無形壁壘與公開的阻撓，以及她如何運用智慧和堅韌，一步步撬動既得利益集團的防綫。尤其精彩的是，作者沒有將她塑造成一個完美的聖人，而是誠實地展現瞭她在權力鬥爭中的妥協與權衡，這使得她的成就更顯真實和可敬。這本書成功地將厚重的曆史敘事與引人入勝的個人故事完美地結閤起來，閱讀過程中，我時常能感受到一種跨越時空的共情。它不僅是一部曆史著作，更像是一堂關於勇氣和策略的生動課程，讓我對“曆史”二字有瞭更具溫度的理解。