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內容簡介

　　《當代傑齣青年科學文庫 流動與傳熱數值計算：若乾問題的研究與探討》介紹瞭筆者近十年教學和科研中積纍的對流動與傳熱數值計算若乾問題的一些認識，包括網格生成、方程離散、格式性質、多重網格、收斂準則和POD低階模型等。
　　《當代傑齣青年科學文庫 流動與傳熱數值計算：若乾問題的研究與探討》適用於高等院校和科研單位的研究生、工程技術人員和研究人員，也可作為能源動力、石油化工等相關專業的計算流體力學與傳熱學課程的參考用書。

內頁插圖

目錄

序
前言

第1章 非結構化四邊形網格鋪砌法
1．1 非結構化四邊形網格生成技術概述
1．1．1 間接法
1．1．2 直接法
1．2 改進的非結構化四邊形網格鋪砌法
1．2．1 傳統鋪砌法的基本原理
1．2．2 傳統鋪砌法的實施步驟
1．2．3 改進鋪砌法的步驟及關鍵技術
1．3 改進的鋪砌法實例及性能分析
1．3．1 網格生成實例
1．3．2 算法性能分析
1．4 小結
參考文獻

第2章 控製方程的離散
2．1 通用控製方程
2．1．1 現有通用控製方程的局限性分析
2．1．2 通用控製方程的新形式
2．1．3 物理問題與結果分析
2．2 基於局部解析解的圓柱坐標係導熱方程的離散
2．2．1 基於局部解析解的圓柱坐標係導熱方程的離散
2．2．2 物理問題與結果分析
2．3 坐標變換思想在圓柱坐標係和球坐標係導熱方程中的應用
2．3．1 基於坐標變換的圓柱坐標係導熱型方程及其離散
2．3．2 基於坐標變換的球坐標係導熱型方程及其離散
2．3．3 物理問題與結果分析
2．4 非結構化三角形網格內外節點布置方式比較研究
2．4．1 非結構化三角形網格內外節點布置方式比較
2．4．2 物理問題與結果分析
2．5 非結構化三角形和四邊形網格內節點法計算性能研究
2．5．1 計算精度和收斂速度的理論分析
2．5．2 物理問題與結果分析
2．6 二維圓柱坐標係下對流擴散方程的非結構化網格離散方法
2．6．1 圓柱坐標係下三角形網格界麵麵積矢量及控製容積計算方法
2．6．2 物理問題與結果分析
2．7 實施邊界條件的二階附加源項法
2．7．1 附加源項法的實施方法
2．7．2 物理問題與結果分析
2．8 與時間步長無關的動量插值方法
2．8．1 Rhie-Chow動量插值
2．8．2 Choi動量插值
2．8．3 與時間步長無關的動量插值
2．8．4 物理問題與結果分析
2．9 小結
參考文獻

第3章 離散方程與對流差分格式的性質
3．1 邊界和物性參數顯式處理引起的相容性問題
3．1．1 內點采用隱式格式、邊界顯式處理的相容性分析
3．1．2 待求變量采用隱式格式、物性采用顯式更新的相容性分析
3．1．3 物理問題與結果分析
3．2 守恒型與非守恒型方程離散計算性能對比
3．2．1 計算精度對比
3．2．2 穩定性對比
3．2．3 計算效率及穩健性對比
3．3 有界格式的穩定性、截差精度與計算效率
3．3．1 有界格式的穩定性證明
3．3．2 有界格式的截差精度
3．3．3 有界格式的計算效率
3．4 小結
參考文獻

第4章 多重網格方法
4．1 幾何多重網格實施步驟及注意事項
4．1．1 幾何多重網格的實施步驟
4．1．2 幾何多重網格實施中的注意事項
……

第5章 收斂標準和基準解
第6章 POD低階模型及其應用
附錄

前言/序言

　　理論分析、實驗研究和數值模擬是當代科學研究相輔相成的三大手段，在流動與傳熱的研究方麵也不例外。流動與傳熱的數值計算作為多學科的交叉，在探索未知領域、促進科技發展和保障國防安全等方麵具有不可替代的作用。本書主要總結瞭筆者從2005年4月至今在中國石油大學（北京）講授《數值傳熱學》的一些教學心得及若乾科研成果，希望能給讀者提供一些參考。
　　本書共6章，前五章主要討論流動與傳熱數值計算的主流方法之一——有限容積法，具體內容如下。第1章講述生成非結構化四邊形網格的鋪砌法，主要包括對傳統鋪砌法不足的分析及在此基礎上提齣的改進技術；第2章主要圍繞方程離散過程中的若乾問題進行研究，包括通用控製方程的形式、圓柱坐標和極坐標下導熱方程的離散、非結構化網格的計算性能、附加源項法和動量插值方法的實施等；第3章主要討論非穩態離散方程的相容性和穩定性、對流擴散方程的守恒性與非守恒性及有界格式的穩定性、計算精度與效率問題；第4章主要對幾何多重網格和代數多重網格方法的實施及其中涉及的若乾關鍵問題進行研討；第5章提齣一種基於規正餘量的收斂標準，並給齣規則區域和非規則區域上若乾問題的基準解；第6章主要探討在直角坐標係和貼體坐標係下導熱和對流換熱問題的POD-Galerkin低階模型。此外，本書附錄還給齣瞭筆者教學中設計的隨堂測試題及編程訓練題。
　　能夠完成此書，首先要感謝我的恩師——西安交通大學陶文銓院士二十年來對我的循循引領和悉心指導，正是他的知遇之恩、提攜之情和鼓勵之意鞭策我在流動與傳熱數值計算的領域裏不斷前行。我還要感謝這些年與我閤作過並對我多有指導和幫助的美國賓夕法尼亞大學Churchill院士、日本九州大學尾添舷之教授與日本東京理科大學川口靖夫教授等。當然，我還要感謝我的研究生王藝（現在的同事）、李旺、禹國軍、王敏、李瑞龍、韓東旭、王鵬、趙宇、劉人瑋、李敬法、張文華、湯雅雯和章濤等對本書的幫助。最後，我要深深地感謝我的夫人張萍女士。結婚十八年以來，她一直默默地承擔幾乎所有傢務，孝敬老人，教育子女，構築瞭一個溫暖的傢，成為我安心研究最堅實的後盾。
　　本人的研究工作一直得到國傢自然科學基金委的大力支持，特彆感謝國傢傑齣青年科學基金項目（項目編號：51325603）和國傢自然科學基金重點項目（項目編號：51134006）的資助。同時感謝中國石油大學（北京）2012年“研究生教育質量與創新工程”項目的支持。
　　不纔學識淺陋，難免會有不足，望讀者不吝批評指正，在此深錶謝意！
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