傳熱與流動問題的多尺度數(shù)值模擬：方法與應用

前言
第一篇 基礎篇
第1章 網(wǎng)格生成技術(shù)
1.1 三維結(jié)構(gòu)化網(wǎng)格生成技術(shù)
1.1.1 引言
1.1.2 三維點控制的代數(shù)法結(jié)構(gòu)化網(wǎng)格生成原理
1.1.3 三維點控制代數(shù)法結(jié)構(gòu)化網(wǎng)格生成原理的實現(xiàn)
1.1.4 三維結(jié)構(gòu)化網(wǎng)格生成技術(shù)應用舉例
1.1.5 結(jié)論
1.2 圓柱坐標系中適體坐標的生成及其應用
1.2.1 適體坐標簡介
1.2.2 有限容積法在圓柱軸對稱適體坐標中的實施
1.2.3 應用舉例
1.2.4 結(jié)論
1.3 非結(jié)構(gòu)化網(wǎng)格的生成及其上N-S方程的求解技術(shù)
1.3.1 非結(jié)構(gòu)化網(wǎng)格生成
1.3.2 非結(jié)構(gòu)化網(wǎng)格上的SIMPLE算法
參考文獻
第2章 對流項離散格式的構(gòu)造
2.1 SCSD及SGSD格式
2.1.1 引言
2.1.2 SCSD格式
2.1.3 SGSD格式
2.1.4 SCSD格式與SGSD格式的比較
2.1.5 SGSD格式在多重網(wǎng)格中的有效性和經(jīng)濟性
2.1.6 小結(jié)
2.2 有限容積法中格式構(gòu)造的一般方法
2.2.1 引言
2.2.2 對流項高階格式構(gòu)造的統(tǒng)一公式
2.2.3 對流項高精度絕對穩(wěn)定格式的推導
2.2.4 二階精度差分格式求解特性的分析
2.2.5 結(jié)論
2.3 對稱奇階格式的構(gòu)造
2.3.1 傳統(tǒng)的對流項“迎風”差分格式構(gòu)造思想及離散格式的遷移十
2.3.2 “對稱”三階精度格式的推導和求解特性分析
2.3.3 “對稱奇階”格式構(gòu)造理論的提出
2.3.4 結(jié)論一
2.4 對流項離散格式有界性研究及有界性準則的改進
2.4.1 研究現(xiàn)狀
2.4.2 GL-CBC的不足
2.4.3 界面插值規(guī)則的更嚴格的限制條件
2.4.4 基于上述討論的新的CBC區(qū)域
2.4.5 與現(xiàn)有的有界組合格式的比較
2.4.6 GL-CIK：與新CBC之間的數(shù)值比較
2.4.7 小結(jié)
2.5 對流項離散格式有界性條件的進一步完善
2.5.1 引言
2.5.2 通用對流有界性準則
2.5.3 有界高精度差分格式的構(gòu)建條件
2.5.4 高分辨率組合格式中的一個問題及其改進措施
2.5.5 結(jié)論
參考文獻
第3章 壓力和速度的耦合算法
3.1 一種求解不可壓縮流場的全隱算法——CLEAR算法
3.1.1 引言
3.1.2 CLEAR算法基本思想
3.1.3 CLEAR算法的計算步驟
3.1.4 第二松弛因子
3.1.5 CLEAR算法和SIMPLER算法的比較
3.1.6 數(shù)值比較條件
3.1.7 數(shù)值比較算例
3.1.8 結(jié)論
3.2 一種高效穩(wěn)定的分離式算法——IDEAL算法
3.2.1 引言
3.2.2 IDEAL算法的計算步驟
3.2.3 算例比較條件和收斂標準
3.2.4 數(shù)值比較算例
3.2.5 結(jié)論
3.3 曲線坐標系下同位網(wǎng)格中SIMPLE系列算法的發(fā)展
3.3.1 引言
3.3.2 控制方程及其離散
3.3.3 算例考核
3.3.4 改進算法的收斂性及健壯性
3.3.5 結(jié)論
3.4 SIMPLE系列算法中壓力邊界條件的處理
3.4.1 引言
3.4.2 SIMPLE方法中靜壓力邊界條件的處理方法
3.4.3 壓力邊界條件的程序?qū)崿F(xiàn)
3.4.4 小結(jié)
參考文獻
第4章 邊界條件的處理和代數(shù)方程的求解
4.1 開口區(qū)域出口邊界條件的處理
4.1.1 引言
4.1.2 出口存在回流時速度邊界處理方法
4.1.3 周期性邊界條件
4.1.4 結(jié)論
4.2 孤島問題的數(shù)值處理
4.2.1 引言
4.2.2 孤島處理方法簡介
4.2.3 物理問題及數(shù)值方法
4.2.4 數(shù)值結(jié)果與實驗驗證
4.3 導熱對流表面輻射耦合問題的數(shù)值處理
4.3.1 輻射表面處于求解區(qū)域的內(nèi)部
4.3.2 固體輻射表面為求解區(qū)域的邊界
4.3.3 數(shù)值方法的實驗驗證例子
4.4 迭代求解過程中拉格朗日初場插值方法的應用
4.4.1 引言
4.4.2 數(shù)值方法
4.4.3 數(shù)值試驗
4.4.4 非結(jié)構(gòu)化網(wǎng)格下初場插值方法的推廣
4.4.5 結(jié)論
4.5 Krylov子空間法在SIMPLER算法中的應用研究
4.5.1 引言
4.5.2 Krylov子空間法在SIMPLER算法中的求解特性分析
4.5.3 不同代數(shù)方程求解方法收斂速度比較及對算法健壯性的影響分析
4.5.4 結(jié)論
參考文獻
第5章 湍流與兩相流的數(shù)值計算
5.1 方形截面通道內(nèi)湍流的大渦模擬
5.1.1 引言
5.1.2 物理問題及數(shù)學描述
5.1.3 數(shù)值方法
5.1.4 程序考核
5.1.5 計算結(jié)果分析
5.1.6 結(jié)論
5.2 湍流的直接模擬
5.2.1 引言
5.2.2 控制方程
5.2.3 數(shù)值方法
5.2.4 結(jié)果分析與討論
5.2.5 小結(jié)
5.3 旋轉(zhuǎn)方形截面通道中湍流的直接模擬
5.3.1 引言
5.3.2 物理模型和數(shù)學模型
5.3.3 數(shù)值計算方法
5.3.4 控制方程的離散
5.3.5 模型1的結(jié)果及分析
5.3.6 模型2的結(jié)果及分析
5.3.7 結(jié)論
5.4 非牛頓減阻流動的湍流直接數(shù)值模擬
5.4.1 引言
5.4.2 控制方程及數(shù)值計算方法
5.4.3 高精度緊致格式
5.4.4 ENO格式和WENO格式
5.4.5 數(shù)值算例及結(jié)果分析
5.4.6 結(jié)論
5.5 湍流可壓縮分離流的數(shù)值研究
5.5.1 引言
5.5.2 控制方程和數(shù)值方法
5.5.3 計算結(jié)果與討論
5.5.4 結(jié)論
5.6 VOSET——種精確高效的界面捕捉方法
5.6.1 引言
5.6.2 求解流體體積函數(shù)
5.6.3 LevelSet函數(shù)的幾何計算方法
……
第6章 連續(xù)介質(zhì)場模擬計算方法的近代發(fā)展
第7章 介觀與微觀層次的數(shù)值模擬方法
第8章 熱流問題的多尺度耦合計算
第二篇 應用篇
第9章 強化傳熱技術(shù)的數(shù)值研究
第10章 數(shù)值方法在換熱器設計優(yōu)化和運行控制中的應用
第11章 數(shù)值方法在新能源與清潔能源開發(fā)中的應用
第12章 高新技術(shù)中熱流問題的數(shù)值計算
第13章 微細通道流動與傳熱的數(shù)值研究
第14章 納米與多孔結(jié)構(gòu)的物性預測及流動與換熱模擬
作者索引