高等傳熱和流動問題的數(shù)值計算

第一章 數(shù)值計算的基本要點
1.1 物理模型的簡化和數(shù)學的表達
1.1.1 物理模型的簡化
1.1.2 通用方程
1.1.3 初始條件和邊界條件
1.2 數(shù)值方法的要點
1.2.1 求解區(qū)域和網(wǎng)格構(gòu)造
1.2.2 離散化方法
1.2.3 離散化方程的求解
1.3 計算機程序和計算結(jié)果的展示
1.4 計算結(jié)果的物理分析和討論
1.5 典型算例
1.5.1 同心圓套管內(nèi)的自然對流
1.5.2 二維垂直封閉腔體內(nèi)的自然對流
1.5.3 二維水平狹窄封閉腔體內(nèi)的自然對流
1.5.4 上板移動引起的二維腔體內(nèi)的流動
1.5.5 二維后臺階層流流動
1.5.6 水錘效應(yīng)
1.5.7 卡門渦街
1.5.8 渦圈蛙跳
1.5.9 一維理想激波管流動
1.5.10 二維亞聲速有緩沖面的流動
1.5.11 二維跨聲速有緩沖面的流動
1.5.12 二維超聲速有緩沖面的流動
參考文獻046

第二章 流體力學基本方程組的數(shù)值求解
2.1 流體力學基本方程組
2.2 有限容積法
2.2.1 網(wǎng)格劃分
2.2.2 非穩(wěn)態(tài)項
2.2.3 對流項
2.2.4 擴散項
2.2.5 壓力梯度項
2.2.6 界面速度
2.2.7 壓力修正方程
2.2.8 SIMPLE-C算法
2.2.9 最終離散化方程
2.3 多維流動
2.3.1 預估速度
2.3.2 速度修正
2.3.3 壓力修正方程
2.4 邊界條件
2.4.1 進口邊界
2.4.2 出口邊界
2.4.3 壁面邊界
2.4.4 對稱邊界
2.5 離散化方程的求解
2.5.1 慣性松弛和線性松弛
2.5.2 順序迭代解法
2.5.3 耦合同步解法
2.6 高階精度格式
2.6.1 空間高階精度格式
2.6.2 時間高階精度格式
2.7 可壓縮流動
2.8 湍流模型
2.9 應(yīng)用推廣
2.9.1 多孔介質(zhì)流動
2.9.2 一維激波管流動
2.9.3 顆粒兩相流
參考文獻123

第三章 化學反應(yīng)流動
3.1 化學反應(yīng)和特征時間
3.2 化學組分和當量反應(yīng)速率
3.3 組分守恒方程和熱耦合
3.4 化學平衡反應(yīng)流
3.4.1 化學勢
3.4.2 平衡組分計算
3.5 有限速率反應(yīng)流
3.5.1 常微分方程預估解
3.5.2 偏微分方程修正解
3.6 算例：超聲速繞流
參考文獻

第四章 有限元方法
4.1 有限元方法的出發(fā)方程
4.2 單元劃分和離散化
4.3 單元的總體合成
4.4 源項的處理
4.5 非穩(wěn)態(tài)項的處理
4.6 離散化方程求解
4.7 算例
參考文獻

第五章 蒙特卡洛直接模擬方法
5.1 兩個簡單引例
5.2 蒙特卡洛直接模擬
5.2.1 直接模擬方法的應(yīng)用前提
5.2.2 流體的宏觀物理量和分子的運動參數(shù)
5.2.3 直接模擬方法的基本步驟
5.3 算例：一維正激波結(jié)構(gòu)
參考文獻

第六章 若干領(lǐng)域的數(shù)值模擬
6.1 微流體
6.2 電場模擬
6.3 電滲流
6.4 電泳流
6.5 聚合酶鏈反應(yīng)
6.6 PID控制器
6.7 介電泳運動
6.8 雙曲熱傳導
6.9 神經(jīng)元初步
6.10 顆粒和湍流的相互作用
6.11 高分子稀溶液湍流減阻
6.12 半導體材料的晶體生長
6.13 MOCVD反應(yīng)器內(nèi)的傳熱與傳質(zhì)
參考文獻
符號表
彩色附圖插頁