中國科學院研究生院教材：計算流體力學教程（附光盤1張） 下載 mobi epub pdf 電子書 2024

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《中國科學院研究生院教材：計算流體力學教程（附光盤1張）》包括上、下兩篇。上篇為差分算法理論基礎，下 篇為差分算法應用研究。無論理論基礎部分，還是算法應用研究部分，都涉及較多流體力學知識和數學理論。但《中國科學院研究生院教材：計算流體力學教程（附光盤1張）》不是偏重於高深的理論推導，而是注重於物理概念、核心思想和應用思路的講述，特彆是重視基本概念和基礎理論的講解和應用。
《中國科學院研究生院教材：計算流體力學教程（附光盤1張）》能為讀者打下良好的理論基礎，也為他們今後的發展奠定基礎。
《中國科學院研究生院教材：計算流體力學教程（附光盤1張）》注重理論聯係實際，強調學以緻用。《中國科學院研究生院教材：計算流體力學教程（附光盤1張）》在講授理論和算法時，都配有算例，幫助讀者對講解的理論和算法深入理解，掌握它們的要點和核心。書後附有光盤，其中包括若乾可壓縮無黏流動和不可壓縮黏性流動的實際應用算例和采用C語言和FORTRAN77語言編製的程序，供讀者學習參考，有助於他們學習編製計算程序，以培養讀者的動手能力和獨立解決問題的能力。

內容簡介

《計算流體力學教程》屬於“中國科學院研究生院教材”係列。《計算流體力學教程》主要介紹計算流體力學中的有限差分算法和有限體積算法及它們的應用。全書共分上、下兩篇：上篇共有8章，主要介紹差分算法理論基礎；下篇共有6章，主要介紹差分算法應用研究和網格生成技術。為便於讀者學習和應用，配書光盤包含若乾算法的算例和用C語言和FORTRAN77語言編寫的計算程序。《計算流體力學教程》強調基礎、突齣應用、關注最新進展。通過學習《計算流體力學教程》，讀者能對計算流體力學有一個係統和深入的理解，並掌握紮實的理論基礎和具備較強的解決實際問題的能力。《計算流體力學教程》可作為力學、機械、航空航天、熱能等專業及相關專業的研究生教學用書，以及高年級的本科生學習計算流體力學的教材，也可作為從事數值模擬的科研人員和工程技術人員的參考書。

目錄

第一章 緒論
第1節 引言
第2節 什麼是計算流體力學
第3節 計算流體力學發展概況
第4節 計算流體力學、理論流體力學及實驗流體力學的關係
第5節 驗證與確認
參考文獻

上篇 差分算法理論基礎
第二章 流體力學基本方程組
第1節 描述流體運動的方法
第2節 推導流體力學基本方程組的基本思路
第3節 流體力學基本方程組
第4節 流體力學基本方程組分析和應用
第5節 湍流基本方程組簡介
第6節 連續介質力學基本方程組簡介
第7節 流體力學基本方程組數學性質及其類型
第8節 流體流動定解條件的提法
參考文獻

第三章 模型方程及其數學物理性質
第1節 模型方程類型
第2節 對流方程及其數學物理性質
第3節 擴散方程及其數學物理性質
第4節 對流一擴散方程及其數學物理性質
第5節 淺水波方程及其數學物理性質
第6節 Riemann問題間斷解
參考文獻

第四章 有限差分算法理論基礎
第1節 有限差分方程離散化
第2節 差分方程構造方法
第3節 差分方程有效性分析
第4節 差分方程穩定性分析——Fourier分析法
第5節 Fourier法分析差分方程穩定性算例
第6節 差分方程耗散性和色散性的Fouricr分析法
第7節 差分方程耗散性和色散性的Taylor分析法
參考文獻

第五章 非綫性演化方程數值分析
第1節 非綫性演化方程及其特性
第2節 非綫性演化方程廣義解——弱解
第3節 弱解的唯一性條件——熵條件
第4節 非綫性差分方程穩定性討論
第5節 非綫性差分方程局部綫性化穩定性分析
參考文獻

第六章 方程（組）的典型差分格式
第1節 引言
第2節 模型方程的典型差分格式
第3節 守恒型方程（組）與守恒型差分格式
第4節 特徵型方程（組）與特徵型差分格式
第5節 Jacobian係數矩陣分裂和流通量矢量分裂
第6節 流體力學多維問題的差分格式和算法
第7節 黏性流動N-S方程組的差分格式和數值解法
第8節 差分格式的時間微商離散問題
參考文獻

第七章 差分方程（組）數值解法
第1節 Gauss消去法
第2節 追趕法
第3節 迭代法
第4節 交替方嚮隱式差分法（ADI法）
第5節 隱式近似因式分解法（AF法）
第6節 多重網格法
第7節 預處理法
參考文獻

第八章 有限體積算法基礎
第1節 有限體積算法基本思路和做法
第2節 有限體積算法離散化
第3節 對流方程有限體積算法
第4節 對流一擴散方程有限體積算法
第5節 有限體積算法和有限差分算法之間的關係
第6節 有限體積算法的精度和守恒性分析
第7節 有限體積算法在二維不可壓縮黏性流動問題中的應用
參考文獻

下篇 差分算法應用研究
第九章 差分算法應用研究綜述
第1節 可壓縮無黏流動數值解法發展概況
第2節 不可壓縮黏性流動數值解法發展概況
第3節 網格生成技術發展概況
參考文獻

第十章 激波間斷數值處理
第1節 引言
第2節 人工黏性效應及其應用
第3節 提高激波捕捉質量的算法
第4節 近代高分辨率激波捕捉技術
參考文獻

第十一章 高分辨率捕捉激波算法
第1節 間斷分解算法一一Godunov差分格式
第2節 迎風型Roe算法一一Roe差分格式
第3節 高階精度間斷分解算法一一MUSCL差分格式
第4節 間斷分解算法在二維無黏流動中的應用
第5節 總變差不增算法一一TVD差分格式
第6節 TVD差分算法在二維可壓縮無黏流動中的應用
第7節 無振蕩無自由參數耗散算法一一NND差分格式
第8節 NND差分格式在二維可壓縮無黏流動中的應用
參考文獻

第十二章 不可壓縮黏性流動數值算法
第1節 渦量一流函數算法
第2節 渦量一流函數算法在二維不可壓縮黏性流動中的應用
第3節 求解原始變量N-S方程組算法
第4節 求解壓力Poisson方程算法
第5節 求解壓力Poisson方程算法在二維不可壓縮黏性流動中的應用
第6節 求解定常原始變量N-S方程組的人工壓縮算法
第7節 人工壓縮算法在二維不可壓縮黏性流動中的應用
第8節 壓力校正算法（SIMPI．E算法）
第9節 SIMPLE算法在二維不可壓縮黏性流動中的應用
參考文獻

第十三章 高階精度數值算法新進展
第1節 基本無振蕩差分算法（ENO算法）
第2節 加權基本無振蕩差分算法（WENO算法）
第3節 顯式迎風型三階ENO和五階WENO算法在二維可壓縮無黏流動中的應用
第4節 緊緻算法——COMPACT差分格式，
第5節 迎風型緊緻算法中激波間斷捕捉技術
第6節 迎風型緊緻算法在不可壓縮黏性流動
和可壓縮無黏流動中的應用
參考文獻

第十四章 網格生成技術概述
第1節 網格生成技術簡介
第2節 網格生成基本做法和類型
第3節 網格生成技術基本方法
第4節 分區網格生成法簡介
第5節 Cartesian結構網格與自適應技術簡介
第6節 運動網格技術一一浸入邊界法
第7節 非結構網格技術，
第8節 結構網格和非結構網格相結閤的混閤網格技術
參考文獻

精彩書摘

自然界中一切流動都必須遵循質量、動量和能量守恒定律。反映流動守恒定律的方程組——連續方程、動量方程和能量方程，通常稱為流體力學基本方程組。
流體力學基本方程組是在連續介質假設下得到的。所謂連續介質假設就是指流體質點連續地充滿所在的整個空間，它的宏觀流動量（質量、速度、壓力和溫度）應該滿足一切宏觀物理規律及性質。若流場中的特徵尺度（如飛行器主要尺寸）比流體分子平均自由程大得多時，連續介質假設是適用的；但是，若流場中的特徵尺度和流體分子平均自由程是同一個量級時，連續介質假設就不適用瞭。對於不滿足連續介質假設的流體，就不能用流體力學基本方程組來描述流體運動。第1節描述流體運動的方法
在描述流體運動時，一般采用以下兩種不同的描述方法。一種是Lagrangian方法，它著眼於流體質點運動，主要研究流體質點流動量隨時間的變化，分析任意時間流體質點的運動軌跡、速度、壓力、密度等。另一種是Eulerian方法，它著眼於固定不動的空間中指定位置的狀態，主要研究這個指定位置上流動量隨時間的變化，分析流體流過指定位置時流體質點的瞬間速度、壓力、密度等。它們之間存在一定的聯係。

前言/序言

在中國科學院研究生院和高等教育齣版社的共同努力下，凝聚著中國科學院新老科學傢、研究生導師們多年心血和汗水的中國科學院研究生院教材麵世瞭。這套教材的齣版，將對豐富我院研究生教育資源、提高研究生教育質量、培養更多高素質的科技人纔起到積極的推動作用。
作為科技國傢隊，中國科學院肩負著麵嚮國傢戰略需求，麵嚮世界科學前沿，為國傢作齣基礎性、戰略性和前瞻性的重大科技創新貢獻和培養高級科技人纔的使命。中國科學院研究生教育是我國高等教育的重要組成部分，在新的曆史時期，中國科學院研究生教育不僅要為我院知識創新工程提供人力資源保障，還擔負著落實科教興國戰略和人纔強國戰略，為創新型國傢建設培養一大批高素質人纔的重要使命。
集成中國科學院的教學資源、科技資源和智力資源，中國科學院研究生院堅持教育與科研緊密結閤的“兩段式”培養模式，在突齣科學教育和創新能力培養的同時，重視全麵素質教育，倡導文理交融、理工結閤，培養的研究生具有寬厚紮實的基礎知識、敏銳的科學探索意識、活躍的思維和唯實、求真、協力、創新的良好素質。
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