当代杰出青年科学文库 流动与传热数值计算：若干问题的研究与探讨 下载 mobi epub pdf 电子书 2024

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内容简介

　　《当代杰出青年科学文库 流动与传热数值计算：若干问题的研究与探讨》介绍了笔者近十年教学和科研中积累的对流动与传热数值计算若干问题的一些认识，包括网格生成、方程离散、格式性质、多重网格、收敛准则和POD低阶模型等。
　　《当代杰出青年科学文库 流动与传热数值计算：若干问题的研究与探讨》适用于高等院校和科研单位的研究生、工程技术人员和研究人员，也可作为能源动力、石油化工等相关专业的计算流体力学与传热学课程的参考用书。

内页插图

目录

序
前言

第1章 非结构化四边形网格铺砌法
1．1 非结构化四边形网格生成技术概述
1．1．1 间接法
1．1．2 直接法
1．2 改进的非结构化四边形网格铺砌法
1．2．1 传统铺砌法的基本原理
1．2．2 传统铺砌法的实施步骤
1．2．3 改进铺砌法的步骤及关键技术
1．3 改进的铺砌法实例及性能分析
1．3．1 网格生成实例
1．3．2 算法性能分析
1．4 小结
参考文献

第2章 控制方程的离散
2．1 通用控制方程
2．1．1 现有通用控制方程的局限性分析
2．1．2 通用控制方程的新形式
2．1．3 物理问题与结果分析
2．2 基于局部解析解的圆柱坐标系导热方程的离散
2．2．1 基于局部解析解的圆柱坐标系导热方程的离散
2．2．2 物理问题与结果分析
2．3 坐标变换思想在圆柱坐标系和球坐标系导热方程中的应用
2．3．1 基于坐标变换的圆柱坐标系导热型方程及其离散
2．3．2 基于坐标变换的球坐标系导热型方程及其离散
2．3．3 物理问题与结果分析
2．4 非结构化三角形网格内外节点布置方式比较研究
2．4．1 非结构化三角形网格内外节点布置方式比较
2．4．2 物理问题与结果分析
2．5 非结构化三角形和四边形网格内节点法计算性能研究
2．5．1 计算精度和收敛速度的理论分析
2．5．2 物理问题与结果分析
2．6 二维圆柱坐标系下对流扩散方程的非结构化网格离散方法
2．6．1 圆柱坐标系下三角形网格界面面积矢量及控制容积计算方法
2．6．2 物理问题与结果分析
2．7 实施边界条件的二阶附加源项法
2．7．1 附加源项法的实施方法
2．7．2 物理问题与结果分析
2．8 与时间步长无关的动量插值方法
2．8．1 Rhie-Chow动量插值
2．8．2 Choi动量插值
2．8．3 与时间步长无关的动量插值
2．8．4 物理问题与结果分析
2．9 小结
参考文献

第3章 离散方程与对流差分格式的性质
3．1 边界和物性参数显式处理引起的相容性问题
3．1．1 内点采用隐式格式、边界显式处理的相容性分析
3．1．2 待求变量采用隐式格式、物性采用显式更新的相容性分析
3．1．3 物理问题与结果分析
3．2 守恒型与非守恒型方程离散计算性能对比
3．2．1 计算精度对比
3．2．2 稳定性对比
3．2．3 计算效率及稳健性对比
3．3 有界格式的稳定性、截差精度与计算效率
3．3．1 有界格式的稳定性证明
3．3．2 有界格式的截差精度
3．3．3 有界格式的计算效率
3．4 小结
参考文献

第4章 多重网格方法
4．1 几何多重网格实施步骤及注意事项
4．1．1 几何多重网格的实施步骤
4．1．2 几何多重网格实施中的注意事项
……

第5章 收敛标准和基准解
第6章 POD低阶模型及其应用
附录

前言/序言

　　理论分析、实验研究和数值模拟是当代科学研究相辅相成的三大手段，在流动与传热的研究方面也不例外。流动与传热的数值计算作为多学科的交叉，在探索未知领域、促进科技发展和保障国防安全等方面具有不可替代的作用。本书主要总结了笔者从2005年4月至今在中国石油大学（北京）讲授《数值传热学》的一些教学心得及若干科研成果，希望能给读者提供一些参考。
　　本书共6章，前五章主要讨论流动与传热数值计算的主流方法之一——有限容积法，具体内容如下。第1章讲述生成非结构化四边形网格的铺砌法，主要包括对传统铺砌法不足的分析及在此基础上提出的改进技术；第2章主要围绕方程离散过程中的若干问题进行研究，包括通用控制方程的形式、圆柱坐标和极坐标下导热方程的离散、非结构化网格的计算性能、附加源项法和动量插值方法的实施等；第3章主要讨论非稳态离散方程的相容性和稳定性、对流扩散方程的守恒性与非守恒性及有界格式的稳定性、计算精度与效率问题；第4章主要对几何多重网格和代数多重网格方法的实施及其中涉及的若干关键问题进行研讨；第5章提出一种基于规正余量的收敛标准，并给出规则区域和非规则区域上若干问题的基准解；第6章主要探讨在直角坐标系和贴体坐标系下导热和对流换热问题的POD-Galerkin低阶模型。此外，本书附录还给出了笔者教学中设计的随堂测试题及编程训练题。
　　能够完成此书，首先要感谢我的恩师——西安交通大学陶文铨院士二十年来对我的循循引领和悉心指导，正是他的知遇之恩、提携之情和鼓励之意鞭策我在流动与传热数值计算的领域里不断前行。我还要感谢这些年与我合作过并对我多有指导和帮助的美国宾夕法尼亚大学Churchill院士、日本九州大学尾添舷之教授与日本东京理科大学川口靖夫教授等。当然，我还要感谢我的研究生王艺（现在的同事）、李旺、禹国军、王敏、李瑞龙、韩东旭、王鹏、赵宇、刘人玮、李敬法、张文华、汤雅雯和章涛等对本书的帮助。最后，我要深深地感谢我的夫人张萍女士。结婚十八年以来，她一直默默地承担几乎所有家务，孝敬老人，教育子女，构筑了一个温暖的家，成为我安心研究最坚实的后盾。
　　本人的研究工作一直得到国家自然科学基金委的大力支持，特别感谢国家杰出青年科学基金项目（项目编号：51325603）和国家自然科学基金重点项目（项目编号：51134006）的资助。同时感谢中国石油大学（北京）2012年“研究生教育质量与创新工程”项目的支持。
　　不才学识浅陋，难免会有不足，望读者不吝批评指正，在此深表谢意！
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