计算流体力学及应用

目录
第1章 绪论
1.1 概述
1.2 流体动力学基本方程
1.2.1 Navier-Stokes方程
1.2.2 Navier-Stokes方程的简化形式
1.3 基本方程的数值求解
1.4 计算流体动力学的发展
1.5 计算流体动力学的应用
参考文献
第2章 亚超声速流的有限基本解方法
2.1 概述
2.2 几种常见的基本解
2.2.1 源（汇）
2.2.2 偶极子
2.2.3 马蹄涡的诱导速度
2.2.4 几种特殊的亚声速基本解
2.3 亚声速涡格法
2.3.1 亚声速定常薄翼升力特性的计算
2.3.2 薄翼-圆柱机身组合体的计算
参考文献
第3章 基本解方法的实际应用
3.1 亚超声速通用的面元法
3.1.1 不可压缩公式的推导
3.1.2 可压缩流诱导速度公式的推导
3.1.3 气动模型
3.1.4 法向诱导速度
3.1.5 几何处理
3.2 诱导阻力的计算
3.3 亚声速机翼最佳弯扭形状的设计计算
3.4 超声速机翼弯扭设计
参考文献
第4章 计算空气动力学中的有限差分法和有限体积方法
4.1 概述
4.2 有限差分法的基本步骤
4.2.1 建立方程及边界条件
4.2.2 网格划分及方程离散化
4.2.3 差分方程的建立
4.2.4 差分方程的求解
4.3 差分法的基本理论
4.3.1 收敛性
4.3.2 相容性
4.3.3 稳定性
4.3.4 Lax等价定理
4.3.5 稳定性分析方法（Von-Neumann分析方法）
4.4 双曲型方程特征分析
4.4.1 特征线、依赖区和影响区
4.4.2 CFL条件
4.4.3 一般形式的一阶线性双曲型方程特征分析
4.4.4 无粘气动力Euler方程及其分析
4.5 有限体积方法
4.5.1 守恒离散方法
4.5.2 有限体积法基本方法
4.5.3 二维有限体积法
参考文献
第5章 网格生成技术
5.1 概述
5.2 网格生成基本方法
5.2.1 代数网格生成
5.2.2 微分方程网格生成
5.3 网格分区与重叠网格技术
5.3.1 分区对接网格技术
5.3.2 重叠网格技术
5.4 非结构网格生成技术
5.4.1 Delaunay三角化方法
5.4.2 阵面推进法
参考文献
第6章 非线性速势方程解法
6.1 概述
6.2 小扰动速势方程的差分方法
6.2.1 跨声速小扰动方程
6.2.2 跨声速小扰动方程的因式分解格式
6.3 全速势方程的数值解法
6.3.1 Jameson的旋转差分法
6.3.2 全速势方程的有限体积法
参考文献
第7章 不可压缩Navier-Stokes方程求解
7.1 概述
7.2 不可压缩Navier-Stokes方程求解的压力修正方法
7.2.1 数值离散和差分方程的建立
7.2.2 压力修正算法
7.3 计算实例
7.4 虚拟压缩方法求解不可压缩流动
7.4.1 虚拟压缩方法
7.4.2 非线性波特征
7.4.3 虚拟压缩因子的选择
7.4.4 虚拟压缩流动渐近不可压缩流
7.5 计算方法
7.5.1 计算方程
7.5.2 数值离散方法
7.5.3 时间精确法计算非定常问题
7.5.4 边界条件
7.6 计算实例
参考文献
第8章 可压缩Euler及Navier-Stokes方程数值解
8.1 概述
8.2 MacCormack显式差分法
8.3 Beam-Warming因式分解格式
8.4 Jameson有限体积格式
8.5 TVD格式
8.5.1 TVD的基本概念
8.5.2 全离散TVD格式
8.5.3 半离散TVD格式的充分条件
8.6 NND格式
8.6.1 NND格式的建立
8.6.2 NND格式在气动方程求解中的应用
8.7 ENO及ENN格式
8.7.1 ENO格式的概念
8.7.2 ENO格式的构造
8.7.3 ENN格式
8.8 几种常用的隐式算法（时间方向离散）
8.8.1 近似因式分解方法
8.8.2 对角化算法
8.8.3 LC-ADI算法
8.8.4 LC-SGS算法
8.9 湍流模型
8.9.1 湍流模型概述
8.9.2 代数模型
8.9.3 一方程和两方程模型——κ-ε模型
参考文献
第9章 稀薄气体的蒙特-卡罗数值模拟方法
9.1 概述
9.2 物理模型
9.2.1 分子作用势
9.2.2 内能交换
9.2.3 化学反应
9.2.4 气-面作用
9.3 DSMC数值模拟技术
9.3.1 网格生成
9.3.2 分子运动轨迹的模拟〓
9.3.3 分子碰撞的模拟
9.3.4 边界条件
9.3.5 网格加权及流场分区〓
9.3.6 流场取样
9.4 DSMC模拟方法应用
9.4.1 返回舱非平衡特性数值模拟
9.4.2 航天飞机头部的稀薄高超声速绕流〓
9.5 DSMC模拟技术新发展
参考文献
结束语
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