图书介绍
流体流动与传热过程的数值模拟基础与应用PDF|Epub|txt|kindle电子书版本网盘下载
- 张建文，杨振亚，张政编著 著
- 出版社： 北京：化学工业出版社
- ISBN：9787122035073
- 出版时间：2009
- 标注页数：223页
- 文件大小：40MB
- 文件页数：237页
- 主题词：化工过程－流体流动－数值模拟；化工过程－传热－数值模拟
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图书目录
第一章 导论1
1.1流体流动，传热传质过程的重要性1
1.2预测的方法1
实验研究2
理论计算2
理论计算的优点2
理论计算的缺点3
1.3何为CFD？4
1.4预测方法的选择5
1.5如何开展CFD工作？6
前处理器6
求解器6
后处理器7
1.6应用CFD方法所能解决的问题8
1.7本书的目的10
参考文献12
第二章 物理现象的数学描述13
2.1流体流动与传热过程的守恒律13
2.2控制微分方程14
质量守恒方程15
跟踪流体粒子或以流体微元来表示变化率16
动量方程17
能量方程19
化学组分的守恒22
状态方程23
牛顿流体的纳维-斯托克斯方程23
湍流的时间平均方程25
通用微分方程25
2.3物理行为归类27
2.4控制方程的数学分类及其对数值解的影响29
偏微分方程的3种类型29
椭圆型方程29
抛物型方程30
双曲型方程30
2.5初始条件与边界条件31
2.6坐标的性质32
自变量32
坐标的合适选择32
单向与双向的坐标33
物理问题数值求解的基本过程35
习题36
参考文献36
第三章 离散化方法38
3.1数值方法的本质38
任务38
离散化的概念39
离散化方程的结构39
3.2推导离散化方程的方法39
泰勒级数公式40
变分公式40
加权余数法41
控制容积公式41
3.3一个说明性的例子42
3.4四个基本法则45
3.5小结48
习题48
参考文献49
第四章 导热问题的处理50
4.1本章的对象50
4.2一维稳态热传导51
基本方程51
网格布置51
界面导热系数52
非线性54
源项的线性化55
边界条件56
实例58
4.3不稳态一维热传导65
通用的离散化方程65
显式、克兰克-尼科尔森（Crank-Nicolson）模式、全隐式模式66
全隐式离散化方程68
实例68
4.4二维与三维问题75
二维问题的离散化方程75
三维问题的离散化方程76
4.5控制容积面的布置77
控制容积面的位置77
其他坐标系79
4.6小结81
习题81
参考文献83
第五章 对流-扩散问题的处理84
5.1任务84
5.2一维稳态对流与扩散85
预备性的推导85
上风方案90
精确解93
指数方案94
混合方案95
幂函数格式98
一个通用化的公式99
各种格式的结果102
5.3二维问题的离散化方程102
推导的细节103
最终的离散化方程104
5.4三维问题的离散化方程105
5.5单向空间坐标106
使空间坐标成为单向坐标的条件106
出流边界条件107
5.6假扩散108
关于假扩散的一般观点108
有关假扩散的正确看法109
5.7对流-扩散问题的高阶格式111
5.8小结117
习题117
参考文献118
第六章 流场的计算121
6.1流场计算的特殊性121
主要的困难121
以涡量为基础的方法122
6.2某些有关的困难122
压力梯度项的表达122
连续性方程的表达124
6.3困难的解决——交错的网格125
6.4动量方程126
6.5压力与速度的修正129
6.6压力修正方程130
6.7 SIMPLE算法131
计算进行的顺序131
压力修正方程的讨论132
压力修正方程的边界条件135
压力的相对特性135
6.8 SIMPLE算法的发展（SIMPLER、SIMPLEC、SIMPLEX、PISO等）136
修订的算法——SIMPLER136
修订的算法——SIMPLEC139
修订的算法——SIMPLEX140
修订的算法——SIMPLE Date141
修订的算法——SIMPLEST142
修订的算法——PISO142
6.9 Coupled算法145
6.10小结145
习题146
参考文献148
第七章 求解方法与最后的修饰150
7.1线性代数方程的解150
7.2代数方程的解153
7.3超松弛与欠松弛157
7.4方法的迭代性质159
7.5源项的线性化162
讨论162
常正变量的源项线性化163
7.6关于准备与调试计算机程序的几点建议164
7.7小结166
习题166
参考文献167
第八章 专题168
8.1给定热流或传热条件时，边界条件处理的改进168
8.2周期性通道流传热问题与循环TDMA169
8.3共轭问题的求解与双TDMA算法174
8.4具有隔离（blocked-off）区域的规则网格177
8.5不规则的几何形状178
8.6 CFD软件使用指南178
CFD模拟的精度分析179
湍流模型使用建议181
近壁面模型处理189
多相流模型使用指南191
燃烧模型使用指南192
旋转机械仿真指南194
参考文献197
第九章 应用举例198
9.1单相流数值模拟198
厚翅片管内流体流动与传热的数值分析198
螺旋内翅片管内充分发展流体流动与传热的数值分析199
蓄热器蓄热-放热过程201
危险化学品泄漏事故应急反应的重气扩散数值模拟203
9.2多相流部分207
文氏嘴结构对金属滤管脉冲反吹过程流动特性影响207
降膜结晶209
部分熔融（发汗）过程的数值模拟212
超重力旋转床中水脱氧过程的模型化研究215
三维气力输送217
9.3化学反应和燃烧219
湍流化学反应的分形数值模拟219
旋转填充床内的微观混合研究220
9.4结语221
参考文献222