可壓縮湍流直接數值模擬

可壓縮湍流直接數值模擬

图书基本信息
出版时间:2010-11
出版社:科學
作者:傅德薰//馬延文//李新亮//王強
页数:512
书名:可壓縮湍流直接數值模擬
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可壓縮湍流直接數值模擬
前言
《現代力學叢書》是由中國科學院力學研究所組織編撰的一套叢書,由科學出版社出版發行。叢書的作者為本所的科研人員、客座研究人員及其他相關人員。出版本套叢書的目的是為了總結和提高我們近年來的科學研究成果,並促進相關學科領域的開拓。中國科學院力學研究所自成立以來,既從事基礎研究,也以基礎研究為手段,參與和承擔了國家和部門委托的許多任務,取得了一系列重要的成果。我們認為,將這些成果分類整理,系統化並加以提高,在此基礎上出版專著,是一件很有價值的事,既有益于中國科學院力學研究所科研工作的進一步提高,也有利于廣大讀者獲取新的知識,共同促進力學學科的繁榮發展。本叢書可供相關專業的科研人員和研究生參考。
内容概要
本書以航天飛行器氣動問題為應用背景,總結了課題組在可壓縮湍流直接數值模擬研究方面的部分工作。在數值方法方面,分析了正確模擬多尺度物理結構及其非線性干擾對數值方法的要求,反映了國際上的一些最新成果;在物理問題方面,重點分析了可壓縮剪切湍流的直接數值模擬及其流動機理。可壓縮與不可壓縮湍流之間的定量差別及其特征參數之間的關系和可壓縮效應對湍流特征的影響等。所研究的典型湍流有均勻各向同性湍流、槽道湍流、平面混合流、射流、平板邊界層湍流和鈍楔、鈍錐邊界層湍流等,且給出了相應的算法及其高效並行軟件。  本書可作為相關專業的高年級研究生、科研工作者的參考書,為更廣泛流體力學數值模擬研究提供高精度高分辨率的計算方法及其並行軟件。
书籍目录
丛书序前言第一篇 数值方法 第1章 流体力学方程组  1.1 连续方程  1.2 动量方程  1.3 能量方程  1.4 Naviei-Stokes方程及其无量纲化  1.5 不可压缩Navier-Stokes方程   1.5.1 原始变量不可压缩N-S方程   1.5.2 涡量型的不可压缩N-S方程  附录A1 不同坐标系下的流体力学方程  参考文献 第2章 高精度离散方法  2.1 有限差分法中的基本概念   2.1.1 基本概念   2.1.2 高精度有限差分逼近  2.2 Taylor-级数展开法  2.3 Lagrange插值多项式方法  2.4 数值通量余量修正法  2.5 紧致型差分格式   2.5.1 基于等距网格上的对称型紧致差分格式   2.5.2 基于等距网格上的迎风型紧致差分格式   2.5.3 余量修正法构造紧致型格式  2.6 超紧致型差分格式   2.6.1 奇次导数的对称型超紧致差分格式   2.6.2 偶次导数的对称型超紧致差分格式   2.6.3 基于两个网格点的超紧致型格式   2.6.4 迎风类型的超紧致差分格式   2.6.5 关于超紧致逼近式求解的注  2.7 基于非等距网格上的高精度格式   2.7.1 基于非等距网格的传统型差分逼近式   2.7.2 基于非等距网格上的紧致型差分逼近式   2.7.3 基于非等距网格上的超紧致型差分逼近式  2.8 时间方向的离散   2.8.1 时间导数的单步多层离散   2.8.2 时间导数之多步离散方法  2.9 可压缩Navier-Stokes方程的离散   2.9.1 一维方程组及Jacobian矩阵   2.9.2 流通矢量的分裂   2.9.3 黏性项的差分逼近  附录A2 基于半网格点的导数逼近式、插值及滤波方法  参考文献 第3章 数值解的精度与行为特性分析  3.1 数值解的精度分析   3.1.1 模型方程及半离散化格式   3.1.2 逼近精度的两种分析方法  3.2 数值解中的高波数效应   3.2.1 数值解中的耗散效应和色散效应   3.2.2 数值解中的各向异性效应  3.3 物理黏性与数值黏性  3.4 物理尺度与网格尺度  3.5 数值解中的群速度   3.5.1 数值解中的群速度   3.5.2 格式的分类  3.6 R-K方法全离散差分格式分析  3.7 数值解中的混淆误差   3.7.1 谱方法中的混淆误差来源   3.7.2 差分方法中的混淆误差来源   3.7.3 算例  3.8 近边界点差分格式逼近精度  附录A3 基于半网格点导数逼近式、插值及滤波方法的精度分析 参考文献 第4章 激波高分辨率格式的构造  4.1 激波数值计算及数值解的特性控制   4.1.1 关于激波的数值计算   4.1.2 数值解特性的控制   4.1.3 几个算例  4.2 传统型格式的群速度控制方法——余量修正法   4.2.1 数值通量余量修正法格式的重构   4.2.2 群速度与耗散特性的控制  4.3 差分算子分解法  4.4 传统型格式的群速度助推法   4.4.1 格式构造的基本思想   4.4.2 基础差分算子   4.4.3 群速度助推器   4.4.4 数值解的精度与特性分析  4.5 优化传统型格式的群速度控制法   4.5.1 格式的构造   4.5.2 系数的选取与优化   4.5.3 GVC8的具体格式及计算效率  4.6 紧致型格式的群速度控制法   4.6.1 格式分析   4.6.2 格式的构造  4.7 超紧致型格式的群速度控制法   4.7.1 格式的特性分析   4.7.2 数值解的群速度控制   4.7.3 算例  4.8 耗散比拟法  4.9 WENO格式   4.9.1 WENO格式的基本思想   4.9.2 Jiang和Shu的五阶精度WENO格式   4.9.3 七阶及九阶精度的WENO格式   4.9.4 改进的WENO格式   4.9.5 双曲型守恒律方程组的处理方法   4.9.6 WENO的边界格式  参考文献第二篇 物理问题的直接数值模拟 第5章 湍流运动的基本方程  5.1 相关函数及平均的定义   5.1.1 湍流的相关函数   5.1.2 湍流的平均定义  5.2 平均流方程   5.2.1 Reynolds平均流方程   5.2.2 质量加权平均方程  5.3 可压缩湍流的:Reynolds应力输运方程  5.4 可压缩湍动能输运方程  5.5 可压缩涡量输运方程   5.5.1 可压缩涡量输运方程   5.5.2 Crocco方程   5.5.3 涡量与湍流  参考文献 第6章 可压缩湍流特征  6.1 可压缩流动的稳定性特征   6.1.1 可压缩稳定性理论基本方程   6.1.2 可压缩无黏流线性稳定性理论   6.1.3 Mack模态  6.2 Morkovin假设  6.3 可压缩湍流边界层   6.3.1 不可压缩湍流边界层的统计平均特征   6.3.2 可压缩湍流边界层的统计平均特征   6.3.3 温度-速度关系式 …… 第7章 可压缩各向同性湍流的直接数值模拟 第8章 平面混合流及射流 第9章 可压缩平面湍流边界层的直接值模拟 第10章 可压缩钝体边界层 第11章 高精度计算流体力学软件Hoam-OpenCFD简介 参考文献
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《可壓縮湍流直接數值模擬》︰現代力學叢書。
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评论与打分
  •     這樣的專業書,現在真不好找啊,
  •     以前沒讀這本書的時候,感覺有限差分法精度不過如此,讀了這本書才知道還有這麼高階的格式!一比之下,發現fluent精度很差勁,竟然還一直用它做LES~~~~只可惜沒有大型計算機組,不能做DNS~~~
  •     這種高端書籍就是買來收藏的!之後可能很難買到!講的內容需要恨高的計算機資源1自己做不了!
  •     針對性強,講的也不錯!
  •     給別人買的,送貨快,包裝完整
  •     我想了解鈍錐和拋物體流場的轉捩,講的不錯,雖然不夠詳細
  •     經典好書,值得仔細研究
  •     剛收到,還沒怎麼看了。
  •     正是自己所需要的,而且很快就收到了。第一次用卓越,非常滿意。
  •     內容還沒看,不過看包裝很好
  •     書看起來還不錯,內容真是我非常需要的,很滿意。
  •     印刷精美,給人讀下去的信心,調理清楚,中科院的東西,還是可以的。
  •     傅德薰老師是我很敬重的一位老師,國內直接數值模擬的權威學者!
  •     作者是干這個專業研究,工作心得,很值得參考\學習