圖書信息
傳熱與流動問題的多尺度數值模擬
書 名: 傳熱與流動問題的多尺度數值模擬
作 者：陶文銓
出版時間： 2009年01月
ISBN: 9787030231130
開本： 16開
定價: 150元
內容簡介
《傳熱與流動問題的多尺度數值模擬——方法與套用》反映了近二十年來在傳熱與流動問題數值計算方面的研究進展。全書共14章，分為基礎篇與套用篇兩部分。在基礎篇部分，分別就有限容積法的格線生成、對流項離散、邊界條件處理與代數方程求解、壓力與速度耦合算法、湍流與兩相流數值模擬以及並行計算、無格線方法、正交分解方法等方面闡述了數值計算方法的主要進展，同時較詳細地介紹了介觀與微觀方法(格子－玻爾茲曼方法、直接模擬蒙特卡羅法和分子動力學模擬)；在套用篇部分，分別從強化傳熱技術、換熱器設計、新能源開發、高新技術、微細通道流動與傳熱以及納米與多孔結構等六方面闡述了各類數值方法的套用。
《傳熱與流動問題的多尺度數值模擬——方法與套用》各節所述內容大部分是書稿作者的研究或者實踐套用的結果。全書有插圖六百餘幅，各種數值計算例子一百餘個。《傳熱與流動問題的多尺度數值模擬——方法與套用》特色在於反映了傳熱與流動問題、多尺度與跨尺度數值計算的最新進展。
《傳熱與流動問題的多尺度數值模擬——方法與套用》可作為能源、動力、化工、航空、冶金等專業的研究生、博士生和相關科技工作者的參考用書。
圖書目錄
前言
第一篇 基礎篇
第1章 格線生成技術
1.1 三維結構化格線生成技術
1.1.1 引言
1.1.2 三維點控制的代數法結構化格線生成原理
1.1.3 三維點控制代數法結構化格線生成原理的實現
1.1.4 三維結構化格線生成技術套用舉例
1.1.5 結論
1.2圓柱坐標系中適體坐標的生成及其套用
1.2.1 適體坐標簡介
1.2.2 有限容積法在圓柱軸對稱適體坐標中的實施
1.2.3 套用舉例
1.2.4 結論
1.3 非結構化格線的生成及其上N-S方程的求解技術
1.3.1 非結構化格線生成
1.3.2 非結構化格線上的SIMPLE算法
參考文獻
第2章 對流項離散格式的構造
2.1 SCSD及SGSD格式
2.1.1 引言
2.1.2 SCSD格式
2.1.3 SGSD格式
2.1.4 SCSD格式與SGSD格式的比較
2.1.5 SGSD格式在多重格線中的有效性和經濟性
2.1.6 小結
2.2 有限容積法中格式構造的一般方法
2.2.1 引言
2.2.2 對流項高階格式構造的統一公式
2.2.3 對流項高精度絕對穩定格式的推導
2.2.4 二階精度差分格式求解特性的分析
2.2.5 結論
2.3 對稱奇階格式的構造
2.3.1 傳統的對流項“迎風”差分格式構造思想及離散格式的遷移十
2.3.2 “對稱”三階精度格式的推導和求解特性分析
2.3.3 “對稱奇階”格式構造理論的提出
2.3.4 結論一
2.4 對流項離散格式有界性研究及有界性準則的改進
2.4.1 研究現狀
2.4.2 GL-CBC的不足
2.4.3 界面插值規則的更嚴格的限制條件
2.4.4 基於上述討論的新的CBC區域
2.4.5 與現有的有界組合格式的比較
2.4.6 GL-CIK：與新CBC之間的數值比較
2.4.7 小結
2.5 對流項離散格式有界性條件的進一步完善
2.5.1 引言
2.5.2 通用對流有界性準則
2.5.3 有界高精度差分格式的構建條件
2.5.4 高解析度組合格式中的一個問題及其改進措施
2.5.5 結論
參考文獻
第3章 壓力和速度的耦合算法
3.1 一種求解不可壓縮流場的全隱算法——CLEAR算法
3.1.1 引言
3.1.2 CLEAR算法基本思想
3.1.3 CLEAR算法的計算步驟
3.1.4 第二鬆弛因子
3.1.5 CLEAR算法和SIMPLER算法的比較
3.1.6 數值比較條件
3.1.7 數值比較算例
3.1.8 結論
3.2 一種高效穩定的分離式算法——IDEAL算法
3.2.1 引言
3.2.2 IDEAL算法的計算步驟
3.2.3 算例比較條件和收斂標準
3.2.4 數值比較算例
3.2.5 結論
3.3 曲線坐標系下同位格線中SIMPLE系列算法的發展
3.3.1 引言
3.3.2 控制方程及其離散
3.3.3 算例考核
3.3.4 改進算法的收斂性及健壯性
3.3.5 結論
3.4 SIMPLE系列算法中壓力邊界條件的處理
3.4.1 引言
3.4.2 SIMPLE方法中靜壓力邊界條件的處理方法
3.4.3 壓力邊界條件的程式實現
3.4.4 小結
參考文獻
第4章 邊界條件的處理和代數方程的求解
4.1 開口區域出口邊界條件的處理
4.1.1 引言
4.1.2 出口存在回流時速度邊界處理方法
4.1.3周期性邊界條件
4.1.4 結論
4.2 孤島問題的數值處理
4.2.1 引言
4.2.2 孤島處理方法簡介
4.2.3 物理問題及數值方法
4.2.4 數值結果與實驗驗證
4.3 導熱對流表面輻射耦合問題的數值處理
4.3.1 輻射表面處於求解區域的內部
4.3.2 固體輻射表面為求解區域的邊界
4.3.3 數值方法的實驗驗證例子
4.4 疊代求解過程中拉格朗日初場插值方法的套用
4.4.1 引言
4.4.2 數值方法
4.4.3 數值試驗
4.4.4 非結構化格線下初場插值方法的推廣
4.4.5 結論
4.5 Krylov子空間法在SIMPLER算法中的套用研究
4.5.1 引言
4.5.2 Krylov子空間法在SIMPLER算法中的求解特性分析
4.5.3 不同代數方程求解方法收斂速度比較及對算法健壯性的影響分析
4.5.4 結論
參考文獻
第5章 湍流與兩相流的數值計算
5.1 方形截面通道內湍流的大渦模擬
5.1.1 引言
5.1.2 物理問題及數學描述
5.1.3 數值方法
5.1.4 程式考核
5.1.5 計算結果分析
5.1.6 結論
5.2 湍流的直接模擬
5.2.1 引言
5.2.2 控制方程
5.2.3 數值方法
5.2.4 結果分析與討論
5.2.5 小結
5.3 旋轉方形截面通道中湍流的直接模擬
5.3.1 引言
5.3.2 物理模型和數學模型
5.3.3 數值計算方法
5.3.4 控制方程的離散
5.3.5 模型1的結果及分析
5.3.6 模型2的結果及分析
5.3.7 結論
5.4 非牛頓減阻流動的湍流直接數值模擬
5.4.1 引言
5.4.2 控制方程及數值計算方法
5.4.3 高精度緊緻格式
5.4.4 ENO格式和WENO格式
5.4.5 數值算例及結果分析
5.4.6 結論
5.5 湍流可壓縮分離流的數值研究
5.5.1 引言
5.5.2 控制方程和數值方法
5.5.3 計算結果與討論
5.5.4 結論
5.6 VOSET——種精確高效的界面捕捉方法
5.6.1 引言
5.6.2 求解流體體積函式
5.6.3 LevelSet函式的幾何計算方法
……
第6章 連續介質場模擬計算方法的近代發展
第7章 介觀與微觀層次的數值模擬方法
第8章 熱流問題的多尺度耦合計算
第二篇 套用篇
第9章 強化傳熱技術的數值研究
第10章 數值方法在換熱器設計最佳化和運行控制中的套用
第11章 數值方法在新能源與清潔能源開發中的套用
第12章 高新技術中熱流問題的數值計算
第13章 微細通道流動與傳熱的數值研究
第14章 納米與多孔結構的物性預測及流動與換熱模擬
作者索引
