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绪论6

第一章 区域离散化及建立离散方程的方法6

1-1 传热问题控制方程的类型6

1-2 空间区域的离散化方法11

1-3 Taylor展开及多项式拟合法15

1-4 控制容积积分法及平衡法23

习题27

参考文献31

第二章 有限差分离散方程的误差与性能发析33

2-1 差分方程的相容性、收敛性及稳定性33

2-2 分析初值稳定性的von Neumann方法39

2-3 离散方程的守恒特性47

2-4 离散方程的迁移特性53

习题57

参考文献59

第三章 导热问题的数值计算62

3-1 一维稳态导热62

3-2 边界条件与源项的处理66

3-3 一维非稳态导热及TDMA算法72

3-4 多维非稳态导热问题的全隐格式79

3-5 多维导热问题边界条件的处理83

3-6 多维非稳态导热问题的其它格式及比较87

习题93

参考文献96

第四章 管道内的充分发展对流换热99

4-1 充分发展对流换热的定义及求解实例99

4-2 圆管内充分发展对流换热的统一模型106

4-3 纵向内肋片管中的充分发展对流换热111

4-4 长方形截面通道内的充分发展对流换热118

4-5 垂直内肋管中的混合对流换热121

习题126

参考文献129

第五章 代数方程的求解方法137

5-1 引言137

5-2 求解代数方程的迭代法140

5-3 关于迭代法收敛性及收敛速度的讨论147

5-4 加速迭代解法收敛速度的块修正技术155

5-5 TDMA算法的扩展159

5-6 双块修正技术165

5-7 多重网格方法171

习题179

参考文献182

第六章 对流-扩散方程的差分格式187

6-1 中心差分与迎风差分187

6-2 混合格式与乘方格式192

6-3 五种三点格式系数特性的分析196

6-4 关于假扩散的讨论201

6-5 二阶迎风格式与QUICK格式210

6-6 斜迎风格式、局部分析解格式与CONDIF格式215

6-7 对流-扩散差分方程稳定性的分析220

6-8 对流-扩散方程的离散化及其边界条件231

习题237

参考文献241

第七章 求解非边界层型流动与换热问题的原始变量法250

7-1 流场控制方程及数值求解中的困难250

7-2 交错网格及动量方程的离散255

7-3 求解Navier-Stokes方程的压力修正算法260

7-4 SIMPLE算法的计算步骤264

7-5 SIMPLE算法的讨论269

7-6 SIMPLE算法的发展与改进275

7-7 开口系统的流场计算285

7-8 封闭系统及无限大系统的流场计算290

习题297

参考文献303

第八章 求解非边界层型流动与换热问题的其他方法312

8-1 求解不可压缩流体流场的压力梯度法312

8-2 强制对流问题的涡量-流函数法317

8-3 涡量-流函数法边界条件的确定321

8-4 水平环形空间中的自然对流328

8-5 二维问题涡流-流函数法的通用控制方程及其离散337

习题342

参考文献344

第九章 边界层类型流动与换热的计算351

9-1 引言351

9-2 层流相似解方程的数值计算353

9-3 外掠楔形物体的对流换热(Keller方法)356

9-4 均匀壁温的垂直平壁上的自然对流换热(Nachtseim-Swigert方法)363

9-5 层流边界层的局部非相似解367

9-6 求解边界层方程的一些差分格式374

9-7 箱形格式378

9-8 求解边界层问题的Patankar-Spalding方法385

9-9 确定边界上卷吸率的方法391

9-10 内部流动中压力梯度的确定395

9-11 P-S方法应用举例-环形空间入口段的层流流动与换热400

习题407

参考文献410

第十章 紊流流动与换热的数值模拟416

10-1 紊流及其计算概述416

10-2 紊流对流换热的控制方程420

10-3 零方程模型与-方程模型424

10-4 K-ε两方程模型431

10-5 壁面函数法439

10-6 二层与三层模型的壁面函数法448

10-7 低Re数K-ε模型及PSL方法453

10-8 紊流自然对流换热的数值计算459

10-9 紊流数值计算方法综述及其近代发展464

习题483

参考文献485

第十一章 网格生成技术507

11-1 引言507

11-2 三角形网格及坐标组合法511

11-3 一般正交曲线坐标系中的数值计算517

11-4 适体坐标系的基本概念523

11-5 控制方程的转换及离散化527

11-6 计算平面上的SIMPLE算法532

11-7 生成网格的代数法537

11-8 生成网格的微分方程法541

11-9 网格分布的控制544

11-10 边界条件的转换及其它548

习题555

参考文献558

第十二章 复杂换热问题的数值解举例567

12-1 对流-导热耦合问题概说567

12-2 耦合问题的分区计算、边界耦合的解法571

12-3 耦合问题的整体求解法578

12-4 周期性充分发展的对流换热的数值计算584

12-5 伴随有相变的导热590

12-6 换热器数值模拟概述598

习题605

参考文献607

结束语623

附录628

附录1. K方程的推导628

附录2. ε方程的推导632

附录3. 编制通用程序的一些基本思想及典型程序的结构介绍637

附录4. 一维非稳态扩散问题的通用程序(BASIC语言)640

附录5. 圆管状突扩区域中层流流动计算程序(FORTRAN语言)656

主题索引679

作者索引697