1 張量
1．1矢量場論的若干概念
1．1．1標(biāo)量
1．1．2矢量
1．1．3矢量的投影與分量
1．2矢量的加法
1．2．1 矢量加法的平行四邊形法則
1．2．2單位矢量
1．2．3矢量沿直角坐標(biāo)軸的分量
1．3矢量的標(biāo)量積
1．4矢量的矢量積
1．5場論
1．5．1標(biāo)量場的梯度
1．5．2矢量場的散度
1．5．3矢量場的旋度
1．6矢量場論的若干基本計(jì)算
1．6．1哈密爾頓算子
1．6．2矢量場論的基本運(yùn)算公式
1．7張量的概念
1．7．1 引言
1．7．2 N維空間與坐標(biāo)變換
1．8指標(biāo)與排列符號(hào)
1．8．1下標(biāo)與求和約定
1．8．2二階單位張量
1．8．3三階符號(hào)張量
1．9二階張量的若干知識(shí)
1．9．1二階張量的表達(dá)
1．9．2二階張量的主值、主軸、不變量
1．9．3二階張量的對稱性與反對稱性
1．9．4關(guān)于二階張量的幾個(gè)命題
2流體流動(dòng)的基本概念與基本方程
2．1流體的定義與特征
2．2描述流體運(yùn)動(dòng)的方法
2．2．1拉格朗日法
2．2．2歐拉法
2．3質(zhì)點(diǎn)導(dǎo)數(shù)與系統(tǒng)導(dǎo)數(shù)
2．3．1質(zhì)點(diǎn)導(dǎo)數(shù)
2．3．2系統(tǒng)導(dǎo)數(shù)
2．4流體的變形與速度分解定理及作用在流體上的力
2．4．1流體的變形與速度分解定理
2．4．2作用在流體上的力
2．5牛頓流體的本構(gòu)關(guān)系
2．6質(zhì)量守恒定律與連續(xù)性方程
2．7動(dòng)量守恒定律與動(dòng)量方程
2．8能量守恒定律與能量方程
2．9組分質(zhì)量守恒方程
2．10基本方程的通用形式
2．10．1基本方程
2．10．2基本方程的定解條件
2．11 均質(zhì)不可壓縮黏性流體層流運(yùn)動(dòng)的解析解
2．11．1平行平板問的二維恒定層流運(yùn)動(dòng)
2．11．2斜面上具有等深自由面的二維恒定層流運(yùn)動(dòng)
3湍流及其數(shù)學(xué)模型
3．1湍流模型的概述
3．1．1湍流的特點(diǎn)
3．1．2湍流數(shù)值模擬方法
3．2湍流黏性系數(shù)法
3．2．1湍流物理量的時(shí)均值
3．2．2湍流控制方程
3．2．3渦黏模型
3．3零方程模型與一方程模型
3．3．1零方程模型
3．3．2一方程模型
3．4 k-ε兩方程模型
3．4．1標(biāo)準(zhǔn)k-ε兩方程模型的定義
3．4．2標(biāo)準(zhǔn)k-ε兩方程模型的有關(guān)計(jì)算公式
3．4．3標(biāo)準(zhǔn)k-ε模型的控制方程組
3．4．4標(biāo)準(zhǔn)k-ε模型的解法及適用性
3．5壁面函數(shù)法
3．5．1壁面函數(shù)法的基本思想
3．5．2高Re數(shù)的k-ε模型／壁面函數(shù)法邊界條件的處理
3．5．3 高Re數(shù)的k-ε模型／壁面函數(shù)法數(shù)值計(jì)算中的注意事項(xiàng)
3．6低Re數(shù)的模型
3．7 Reynolds應(yīng)力方程模型(RSM)
3．7．1 Reynolds應(yīng)力輸運(yùn)方程
3．7．2 RSM的控制方程組及其解法
3．7．3對RSM適用性的討論
3．8大渦模擬(LES)
3．8．1大渦模擬的基本思想
3．8．2大渦的運(yùn)動(dòng)方程
3．8．3亞格子尺度模型
3．8．4 LES控制方程的求解
4導(dǎo)熱問題的數(shù)值解
4．1數(shù)值方法的本質(zhì)及常用的離散化方法
4．1．1數(shù)值方法的本質(zhì)
4．1．2常用的離散化方法
4．2空間區(qū)域的離散化
4．2．1 空間區(qū)域離散的實(shí)質(zhì)
4．2．2兩類設(shè)置節(jié)點(diǎn)的方法
4．2．3網(wǎng)格幾何要素的標(biāo)記
4．3一維導(dǎo)熱問題的有限容積法
4．3．1一維穩(wěn)態(tài)熱傳導(dǎo)問題及其離散方程
4．3．2界面上當(dāng)量導(dǎo)熱系數(shù)的確定方法
4．3．3非穩(wěn)態(tài)一維熱傳導(dǎo)
4．4多維非穩(wěn)態(tài)導(dǎo)熱方程的全隱格式
4，4．1二維非穩(wěn)態(tài)導(dǎo)熱方程的離散化方程
4．4．2三維問題的離散化方程
4．5源項(xiàng)及邊界條件的處理
4．5．1源項(xiàng)的線性化
4．5．2邊界條件…
4．6有限容積法的四項(xiàng)基本法則
4．7線性代數(shù)方程的解
4．7．1三對角矩陣算法
4．7．2代數(shù)方程的迭代法
4．7．3超松弛和欠松弛
5對流-擴(kuò)散方程的離散
5．1一維穩(wěn)態(tài)對流與擴(kuò)散問題的精確解
5．2對流項(xiàng)的中心差分格式
5．2．1定義及系數(shù)構(gòu)成
5．2．2特性分析
5．3對流項(xiàng)的迎風(fēng)格式
5．3．1定義
5．3．2采用迎風(fēng)格式的離散形式
5．3．3關(guān)于中心差分及一階迎風(fēng)格式的討論
5．4對流一擴(kuò)散方程的混合格式及乘方格式
5．4．1離散方程中系數(shù)aE與aW之間的內(nèi)在聯(lián)系
5．4．2混合格式
5．4．3指數(shù)格式
5．4．4乘方格式
5．4．5 5種3點(diǎn)格式系數(shù)計(jì)算式的匯總
5．5對流-擴(kuò)散方程5種3點(diǎn)格式系數(shù)特性的分析
5．5．1通量密度J及其離散表達(dá)式
5．5．2通量密度中系數(shù)A／B間關(guān)系的分析
5．5．3系數(shù)特性的重要推論
5．5．4離散方程中aE，aW的通用表達(dá)式
5．5．5關(guān)于格式定義與系數(shù)特性的進(jìn)一步說明
5．6高階離散格式
5．6．1對流項(xiàng)離散格式假擴(kuò)散特性
5．6．2二階迎風(fēng)格式
5．6．3 QUICK格式
5．6．4采用高階格式時(shí)近邊界點(diǎn)的處理
5．6．5高階格式所形成的離散方程的求解方法
5．7對流一擴(kuò)散方程離散形式的穩(wěn)定性分析
5．7．1常見的不穩(wěn)定性問題
5．7．2對流項(xiàng)離散格式的穩(wěn)定性
5．8多維對流一擴(kuò)散方程的離散及邊界條件的處理
5．8．1二維對流-擴(kuò)散方程的離散
5．8．2三維對流-擴(kuò)散方程的離散形式
5．8．3邊界條件的處理
6流場的計(jì)算
6．1流場數(shù)值解法概述
6．1．1常規(guī)解法存在的主要問題
6．1．2流量數(shù)值計(jì)算的主要方法
6．2壓力梯度項(xiàng)的離散
6．3交叉網(wǎng)格及動(dòng)量方程的離散
6．3．1交叉網(wǎng)格上速度分量位置的安排
6．3．2交叉網(wǎng)格上動(dòng)量方程的離散
6．3．3交叉網(wǎng)格上的插值
6．3．4采用交叉網(wǎng)格時(shí)的注意事項(xiàng)
6．4求解Navier-Stokes方程的壓力修正方法
6．4．1壓力修正方法的基本思想
6．4．2速度修正值的計(jì)算公式
6．4．3求解壓力修正值的代數(shù)方程
6．4．4壓力修正值方程的邊界條件
6．5 SIMPLE算法的計(jì)算步驟及算例
6．5．1 SIMPLE算法的計(jì)算步驟
6．5．2 SIMPLE算法的應(yīng)用舉例
6．6 SIMPLE算法的討論及流場迭代求解收斂
6．6．1 SIMPLE算法的討論
6．6．2流場迭代求解收斂的判據(jù)
7 CFD應(yīng)用分析
7．1常用的計(jì)算流體動(dòng)力學(xué)(CFD)商用軟件
7．1．1 PHOENICS
7．1．2 CFX
7．1．3 STAR—CD
7．1．4 FIDAP
7．1．5 FLUENT
7．2 CFD的求解過程
7．2．1總體計(jì)算流程
7．2．2建立控制方程
7．2．3確定初始條件與邊界條件
7．2．4劃分計(jì)算網(wǎng)格
7．2．5建立離散方程
7．2．6離散初始條件和邊界條件
7．2．7給定求解控制參數(shù)
7．2．8求解離散方程
7．2．9判斷解的收斂性
7．2．10顯示和輸出計(jì)算結(jié)果
7．3 CFD軟件結(jié)構(gòu)
7．3．1前處理器
7．3．2求解器
7．3．3后處理器
7．4 FLUENT入門
7．4．1 FLUENT使用對象
7．4．2 FLUENT使用的單位制
7．4．3 FLUENT使用的文件類型
7．4．4 FLUENT的求解步驟
7．5 ICEM入門
7．5．1 ICEM的特點(diǎn)
7．5．2 ICEM的基本用法
7．5．3 ICEM的文件類型
7．5．4 ICEM網(wǎng)格生成的基本流程
7．6實(shí)例分析
7．6．1 問題描述
7．6．2創(chuàng)建幾何模型
7．6．3 網(wǎng)格生成
7．6．4 FLUENT計(jì)算
7．6．5結(jié)果分析
參考文獻(xiàn)