傳熱與流動問題的多尺度數(shù)值模擬：方法與應用

定　價：￥150.00

作　者：	陶文銓等著
出版社：	科學出版社
叢編項：
標　簽：	能源與動力工程

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ISBN：	9787030231130	出版時間：	2009-01-01	包裝：	精裝
開本：	16開	頁數(shù)：	925	字數(shù)：

內容簡介

　　《傳熱與流動問題的多尺度數(shù)值模擬：方法與應用》反映了近二十年來在傳熱與流動問題數(shù)值計算方面的研究進展。全書共14章，分為基礎篇與應用篇兩部分。在基礎篇部分，分別就有限容積法的網格生成、對流項離散、邊界條件處理與代數(shù)方程求解、壓力與速度耦合算法、湍流與兩相流數(shù)值模擬以及并行計算、無網格方法、正交分解方法等方面闡述了數(shù)值計算方法的主要進展，同時較詳細地介紹了介觀與微觀方法（格子－玻爾茲曼方法、直接模擬蒙特卡羅法和分子動力學模擬）；在應用篇部分，分別從強化傳熱技術、換熱器設計、新能源開發(fā)、高新技術、微細通道流動與傳熱以及納米與多孔結構等六方面闡述了各類數(shù)值方法的應用?！秱鳠崤c流動問題的多尺度數(shù)值模擬：方法與應用》各節(jié)所述內容大部分是書稿作者的研究或者實踐應用的結果。全書有插圖六百余幅，各種數(shù)值計算例子一百余個?！秱鳠崤c流動問題的多尺度數(shù)值模擬：方法與應用》特色在于反映了傳熱與流動問題、多尺度與跨尺度數(shù)值計算的最新進展。

作者簡介

　　陶文銓，男，1939年3月生于浙江紹興。1962年西安交大本科畢業(yè)，1966年西安交大研究生畢業(yè)（導師楊世銘教授），1980－1982赴美國明尼蘇達大學機械系傳熱實驗室進修，師從E M Sparrow 教授?，F(xiàn)為西安交大能源與動力工程學院教授、博士生導師。2005年被選為中國科學院院士?，F(xiàn)任教育部高等學校熱工課程教學指導分委員會主任委員，教育部能源動力學科教學指導委員會副主任委員，中國工程熱物理學會副理事長，傳熱傳質專業(yè)委員會委副主任委員，西安交通大學學報（自然科學版）主編，International Journal of Heat Mass Transfer 以及 International Communication in Heat Mass Transfer 的負責中國地區(qū)事務的副編輯（Associate Editor），國際雜志Numerical Heat Transfer（A，B）與Progress in Computational Fluid Dynamics 的編委。

圖書目錄

前言
第一篇基礎篇
第1章網格生成技術
1.1 三維結構化網格生成技術
1.1.1 引言
1.1.2 三維點控制的代數(shù)法結構化網格生成原理
1.1.3 三維點控制代數(shù)法結構化網格生成原理的實現(xiàn)
1.1.4 三維結構化網格生成技術應用舉例
1.1.5 結論
1.2 圓柱坐標系中適體坐標的生成及其應用
1.2.1 適體坐標簡介
1.2.2 有限容積法在圓柱軸對稱適體坐標中的實施
1.2.3 應用舉例
1.2.4 結論
1.3 非結構化網格的生成及其上N-S方程的求解技術
1.3.1 非結構化網格生成
1.3.2 非結構化網格上的SIMPLE算法
參考文獻
第2章對流項離散格式的構造
2.1 SCSD及SGSD格式
2.1.1 引言
2.1.2 SCSD格式
2.1.3 SGSD格式
2.1.4 SCSD格式與SGSD格式的比較
2.1.5 SGSD格式在多重網格中的有效性和經濟性
2.1.6 小結
2.2 有限容積法中格式構造的一般方法
2.2.1 引言
2.2.2 對流項高階格式構造的統(tǒng)一公式
2.2.3 對流項高精度絕對穩(wěn)定格式的推導
2.2.4 二階精度差分格式求解特性的分析
2.2.5 結論
2.3 對稱奇階格式的構造
2.3.1 傳統(tǒng)的對流項“迎風”差分格式構造思想及離散格式的遷移十
2.3.2 “對稱”三階精度格式的推導和求解特性分析
2.3.3 “對稱奇階”格式構造理論的提出
2.3.4 結論一
2.4 對流項離散格式有界性研究及有界性準則的改進
2.4.1 研究現(xiàn)狀
2.4.2 GL-CBC的不足
2.4.3 界面插值規(guī)則的更嚴格的限制條件
2.4.4 基于上述討論的新的CBC區(qū)域
2.4.5 與現(xiàn)有的有界組合格式的比較
2.4.6 GL-CIK：與新CBC之間的數(shù)值比較
2.4.7 小結
2.5 對流項離散格式有界性條件的進一步完善
2.5.1 引言
2.5.2 通用對流有界性準則
2.5.3 有界高精度差分格式的構建條件
2.5.4 高分辨率組合格式中的一個問題及其改進措施
2.5.5 結論
參考文獻
第3章壓力和速度的耦合算法
3.1 一種求解不可壓縮流場的全隱算法——CLEAR算法
3.1.1 引言
3.1.2 CLEAR算法基本思想
3.1.3 CLEAR算法的計算步驟
3.1.4 第二松弛因子
3.1.5 CLEAR算法和SIMPLER算法的比較
3.1.6 數(shù)值比較條件
3.1.7 數(shù)值比較算例
3.1.8 結論
3.2 一種高效穩(wěn)定的分離式算法——IDEAL算法
3.2.1 引言
3.2.2 IDEAL算法的計算步驟
3.2.3 算例比較條件和收斂標準
3.2.4 數(shù)值比較算例
3.2.5 結論
3.3 曲線坐標系下同位網格中SIMPLE系列算法的發(fā)展
3.3.1 引言
3.3.2 控制方程及其離散
3.3.3 算例考核
3.3.4 改進算法的收斂性及健壯性
3.3.5 結論
3.4 SIMPLE系列算法中壓力邊界條件的處理
3.4.1 引言
3.4.2 SIMPLE方法中靜壓力邊界條件的處理方法
3.4.3 壓力邊界條件的程序實現(xiàn)
3.4.4 小結
參考文獻
第4章邊界條件的處理和代數(shù)方程的求解
4.1 開口區(qū)域出口邊界條件的處理
4.1.1 引言
4.1.2 出口存在回流時速度邊界處理方法
4.1.3 周期性邊界條件
4.1.4 結論
4.2 孤島問題的數(shù)值處理
4.2.1 引言
4.2.2 孤島處理方法簡介
4.2.3 物理問題及數(shù)值方法
4.2.4 數(shù)值結果與實驗驗證
4.3 導熱對流表面輻射耦合問題的數(shù)值處理
4.3.1 輻射表面處于求解區(qū)域的內部
4.3.2 固體輻射表面為求解區(qū)域的邊界
4.3.3 數(shù)值方法的實驗驗證例子
4.4 迭代求解過程中拉格朗日初場插值方法的應用
4.4.1 引言
4.4.2 數(shù)值方法
4.4.3 數(shù)值試驗
4.4.4 非結構化網格下初場插值方法的推廣
4.4.5 結論
4.5 Krylov子空間法在SIMPLER算法中的應用研究
4.5.1 引言
4.5.2 Krylov子空間法在SIMPLER算法中的求解特性分析
4.5.3 不同代數(shù)方程求解方法收斂速度比較及對算法健壯性的影響分析
4.5.4 結論
參考文獻
第5章湍流與兩相流的數(shù)值計算
5.1 方形截面通道內湍流的大渦模擬
5.1.1 引言
5.1.2 物理問題及數(shù)學描述
5.1.3 數(shù)值方法
5.1.4 程序考核
5.1.5 計算結果分析
5.1.6 結論
5.2 湍流的直接模擬
5.2.1 引言
5.2.2 控制方程
5.2.3 數(shù)值方法
5.2.4 結果分析與討論
5.2.5 小結
5.3 旋轉方形截面通道中湍流的直接模擬
5.3.1 引言
5.3.2 物理模型和數(shù)學模型
5.3.3 數(shù)值計算方法
5.3.4 控制方程的離散
5.3.5 模型1的結果及分析
5.3.6 模型2的結果及分析
5.3.7 結論
5.4 非牛頓減阻流動的湍流直接數(shù)值模擬
5.4.1 引言
5.4.2 控制方程及數(shù)值計算方法
5.4.3 高精度緊致格式
5.4.4 ENO格式和WENO格式
5.4.5 數(shù)值算例及結果分析
5.4.6 結論
5.5 湍流可壓縮分離流的數(shù)值研究
5.5.1 引言
5.5.2 控制方程和數(shù)值方法
5.5.3 計算結果與討論
5.5.4 結論
5.6 VOSET——種精確高效的界面捕捉方法
5.6.1 引言
5.6.2 求解流體體積函數(shù)
5.6.3 LevelSet函數(shù)的幾何計算方法
……
第6章連續(xù)介質場模擬計算方法的近代發(fā)展
第7章介觀與微觀層次的數(shù)值模擬方法
第8章熱流問題的多尺度耦合計算
第二篇應用篇
第9章強化傳熱技術的數(shù)值研究
第10章數(shù)值方法在換熱器設計優(yōu)化和運行控制中的應用
第11章數(shù)值方法在新能源與清潔能源開發(fā)中的應用
第12章高新技術中熱流問題的數(shù)值計算
第13章微細通道流動與傳熱的數(shù)值研究
第14章納米與多孔結構的物性預測及流動與換熱模擬
作者索引