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本书从基本概念出发,结合实际应用,系统介绍了计算流体力学的基本原理、控制方程、数值分析、计算方法、网格生成等内容。内容组织循序渐进,语言表达通俗易懂,便于自学。本书是原版的编译版,在翻译原版的基础上补充了一些新的内容。本书适合于计算流体力学的初学者,可作为力学、数学、工科相关专业的本科生或研究生教材,也可供相关领域科研、工程技术人员参考。

前言 这本计算流体力学(CFD)教材是真正为CFD初学者提供的。如果读者在此之前从来没有学习过CFD,或者从未在CFD领域工作过,甚至对CFD这一学科没有基本的认识,那么本书将是非常适合的。学习本书绝对不需要CFD的任何知识,只需要有想了解CFD这一学科的愿望就可以了。 作者希望用一种简单、有趣的方式向初次学习CFD的读者展示这一学科。在数学上,今天的CFD是非常复杂的学科。在大学里,CFD一般被认为是研究生阶段的课程,现有的教科书和大多数的专业短期培训课程都将其定位于研究生阶段的学习内容。本书的目的就是为读者在阅读CFD领域现有的教科书和文献之前,在参加短期CFD培训课程之前提供坚实的基础。本书的特点是简单和目标明确,本书旨在给读者提供一个基本的体系和概念,这对读者将来接触更复杂的CFD是非常有意义的。本书所用的数学和流体力学知识相当于工程和物理学专业高年级本科生的水平。实际上,本书主要面对本科高年级一个学期CFD课程的学生,同时也适用于研究生先期阶段的CFD课程教学。 本科生CFD方面的书尚没有固定的模式,可谓仁者见仁,智者见智。本书以这样一种形式呈现给读者,尽管可能不够完美,却是基于作者多年的教学经验和思考。为了实现本书的编写目标,作者在内容的组织方面进行了艰难的抉择。本书在介绍最近的、复杂的CFD时没有引入“专门”的处理方式,作者深知毫无经验的读者往往被这些高深的“专门”处理弄得一头雾水。经常发生这样的现象:一些想了解CFD的学生,因为这些先进复杂的处理方法半途而废,失去了继续学习CFD的信心和动力。因此,本书的目的就是为读者以后学习和应用先进的CFD处理方法...

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第Ⅰ部分基本思想和方程

第1章计算流体力学的基本定律3

11计算流体力学:为什么?3

1.2 计算流体力学:研究工具5

13计算流体力学:设计工具8

14计算流体力学的影响:一些应用举例11

141在汽车和发动机中的应用11

142在制造工业中的应用15

143在土木工程中的应用15

144在环境工程中的应用17

145在造船业中的应用(以潜艇为例)20

15计算流体力学到底是什么?21

16本书的目的24

第2章流体力学控制方程:推导、物理含义和适用于CFD计算的

表达形式29

21简介29

22流动模型31

221有限控制体32

222无穷小流体元32

223一些注释32

23物质导数(随运动流体元的时间变化率)33

24速度的散度及其物理意义36

25连续方程38

251空间固定的有限控制体模型38

252随流体一起运动的有限控制体模型41

253空间固定的无穷小体积元模型41

254随流体运动的无穷小流体元模型43

255各方程的统一性及操作44

256方程的积分与微分形式:一个明显的差异47

26动量方程47

27能量方程52

28对流体力学控制方程的总结及评论58

281黏性流动方程(纳维斯托克斯方程)59

282无黏流动方程(欧拉方程)60

283控制方程评述61

29物理边界条件63

210特别适用于CFD的控制方程形式:关于守恒型、激波匹配和激波

捕捉的论述65

211... 查看详情

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