《中国科学院研究生院教材：计算流体力学教程》张德良 著 |
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《计算流体力学教程》属于“中国科学院研究生院教材”系列。《计算流体力学教程》主要介绍计算流体力学中的有限差分算法和有限体积算法及它们的应用。全书共分上、下两篇：上篇共有8章，主要介绍差分算法理论基础；下篇共有6章，主要介绍差分算法应用研究和网格生成技术。为便于读者学习和应用，配书光盘包含若干算法的算例和用C语言和FORTRAN77语言编写的计算程序。《计算流体力学教程》强调基础、突出应用、关注最新进展。通过学习《计算流体力学教程》，读者能对计算流体力学有一个系统和深入的理解，并掌握扎实的理论基础和具备较强的解决实际问题的能力。《计算流体力学教程》可作为力学、机械、航空航天、热能等专业及相关专业的研究生教学用书，以及高年级的本科生学习计算流体力学的教材，也可作为从事数值模拟的科研人员和工程技术人员的参考书。 第一章绪论第1节引言第2节什么是计算流体力学第3节计算流体力学发展概况第4节计算流体力学、理论流体力学及实验流体力学的关系第5节验证与确认参考文献 上篇差分算法理论基础第二章流体力学基本方程组第1节描述流体运动的方法第2节推导流体力学基本方程组的基本思路第3节流体力学基本方程组第4节流体力学基本方程组分析和应用第5节湍流基本方程组简介第6节连续介质力学基本方程组简介第7节流体力学基本方程组数学性质及其类型第8节流体流动定解条件的提法参考文献 第三章模型方程及其数学物理性质第1节模型方程类型第2节对流方程及其数学物理性质第3节扩散方程及其数学物理性质第4节对流一扩散方程及其数学物理性质第5节浅水波方程及其数学物理性质第6节Riemann问题间断解参考文献 第四章有限差分算法理论基础第1节有限差分方程离散化第2节差分方程构造方法第3节差分方程有效性分析第4节差分方程稳定性分析——Fourier分析法第5节Fourier法分析差分方程稳定性算例第6节差分方程耗散性和色散性的Fouricr分析法第7节差分方程耗散性和色散性的Taylor分析法参考文献 第五章非线性演化方程数值分析第1节非线性演化方程及其特性第2节非线性演化方程广义解——弱解第3节弱解的唯一性条件——熵条件第4节非线性差分方程稳定性讨论第5节非线性差分方程局部线性化稳定性分析参考文献 第六章方程（组）的典型差分格式第1节引言第2节模型方程的典型差分格式第3节守恒型方程（组）与守恒型差分格式第4节特征型方程（组）与特征型差分格式第5节Jacobian系数矩阵分裂和流通量矢量分裂第6节流体力学多维问题的差分格式和算法第7节黏性流动N-S方程组的差分格式和数值解法第8节差分格式的时间微商离散问题参考文献 第七章差分方程（组）数值解法第1节Gauss消去法第2节追赶法第3节迭代法第4节交替方向隐式差分法（ADI法）第5节隐式近似因式分解法（AF法）第6节多重网格法第7节预处理法参考文献 第八章有限体积算法基础第1节有限体积算法基本思路和做法第2节有限体积算法离散化第3节对流方程有限体积算法第4节对流一扩散方程有限体积算法第5节有限体积算法和有限差分算法之间的关系第6节有限体积算法的精度和守恒性分析第7节有限体积算法在二维不可压缩黏性流动问题中的应用参考文献 下篇差分算法应用研究第九章差分算法应用研究综述第1节可压缩无黏流动数值解法发展概况第2节不可压缩黏性流动数值解法发展概况第3节网格生成技术发展概况参考文献 第十章激波间断数值处理第1节引言第2节人工黏性效应及其应用第3节提高激波捕捉质量的算法第4节近代高分辨率激波捕捉技术参考文献 第十一章高分辨率捕捉激波算法第1节间断分解算法一一Godunov差分格式第2节迎风型Roe算法一一Roe差分格式第3节高阶精度间断分解算法一一MUSCL差分格式第4节间断分解算法在二维无黏流动中的应用第5节总变差不增算法一一TVD差分格式第6节TVD差分算法在二维可压缩无黏流动中的应用第7节无振荡无自由参数耗散算法一一NND差分格式第8节NND差分格式在二维可压缩无黏流动中的应用参考文献 第十二章不可压缩黏性流动数值算法第1节涡量一流函数算法第2节涡量一流函数算法在二维不可压缩黏性流动中的应用第3节求解原始变量N-S方程组算法第4节求解压力Poisson方程算法第5节求解压力Poisson方程算法在二维不可压缩黏性流动中的应用第6节求解定常原始变量N-S方程组的人工压缩算法第7节人工压缩算法在二维不可压缩黏性流动中的应用第8节压力校正算法（SIMPI．E算法）第9节SIMPLE算法在二维不可压缩黏性流动中的应用参考文献 第十三章高阶精度数值算法新进展第1节基本无振荡差分算法（ENO算法）第2节加权基本无振荡差分算法（WENO算法）第3节显式迎风型三阶ENO和五阶WENO算法在二维可压缩无黏流动中的应用第4节紧致算法——COMPACT差分格式，第5节迎风型紧致算法中激波间断捕捉技术第6节迎风型紧致算法在不可压缩黏性流动和可压缩无黏流动中的应用参考文献 第十四章网格生成技术概述第1节网格生成技术简介第2节网格生成基本做法和类型第3节网格生成技术基本方法第4节分区网格生成法简介第5节Cartesian结构网格与自适应技术简介第6节运动网格技术一一浸入边界法第7节非结构网格技术，第8节结构网格和非结构网格相结合的混合网格技术参考文献 内容简介: 《计算流体力学教程》属于“中国科学院研究生院教材”系列。《计算流体力学教程》主要介绍计算流体力学中的有限差分算法和有限体积算法及它们的应用。全书共分上、下两篇：上篇共有8章，主要介绍差分算法理论基础；下篇共有6章，主要介绍差分算法应用研究和网格生成技术。为便于读者学习和应用，配书光盘包含若干算法的算例和用C语言和FORTRAN77语言编写的计算程序。《计算流体力学教程》强调基础、突出应用、关注最新进展。通过学习《计算流体力学教程》，读者能对计算流体力学有一个系统和深入的理解，并掌握扎实的理论基础和具备较强的解决实际问题的能力。《计算流体力学教程》可作为力学、机械、航空航天、热能等专业及相关专业的研究生教学用书，以及高年级的本科生学习计算流体力学的教材，也可作为从事数值模拟的科研人员和工程技术人员的参考书。 目录: 第一章绪论第1节引言第2节什么是计算流体力学第3节计算流体力学发展概况第4节计算流体力学、理论流体力学及实验流体力学的关系第5节验证与确认参考文献上篇差分算法理论基础第二章流体力学基本方程组第1节描述流体运动的方法第2节推导流体力学基本方程组的基本思路第3节流体力学基本方程组第4节流体力学基本方程组分析和应用第5节湍流基本方程组简介第6节连续介质力学基本方程组简介第7节流体力学基本方程组数学性质及其类型第8节流体流动定解条件的提法参考文献 第三章模型方程及其数学物理性质第1节模型方程类型第2节对流方程及其数学物理性质第3节扩散方程及其数学物理性质第4节对流一扩散方程及其数学物理性质第5节浅水波方程及其数学物理性质第6节Riemann问题间断解参考文献 第四章有限差分算法理论基础第1节有限差分方程离散化第2节差分方程构造方法第3节差分方程有效性分析第4节差分方程稳定性分析——Fourier分析法第5节Fourier法分析差分方程稳定性算例第6节差分方程耗散性和色散性的Fouricr分析法第7节差分方程耗散性和色散性的Taylor分析法参考文献 第五章非线性演化方程数值分析第1节非线性演化方程及其特性第2节非线性演化方程广义解——弱解第3节弱解的唯一性条件——熵条件第4节非线性差分方程稳定性讨论第5节非线性差分方程局部线性化稳定性分析参考文献 第六章方程（组）的典型差分格式第1节引言第2节模型方程的典型差分格式第3节守恒型方程（组）与守恒型差分格式第4节特征型方程（组）与特征型差分格式第5节Jacobian系数矩阵分裂和流通量矢量分裂第6节流体力学多维问题的差分格式和算法第7节黏性流动N-S方程组的差分格式和数值解法第8节差分格式的时间微商离散问题参考文献 第七章差分方程（组）数值解法第1节Gauss消去法第2节追赶法第3节迭代法第4节交替方向隐式差分法（ADI法）第5节隐式近似因式分解法（AF法）第6节多重网格法第7节预处理法参考文献 第八章有限体积算法基础第1节有限体积算法基本思路和做法第2节有限体积算法离散化第3节对流方程有限体积算法第4节对流一扩散方程有限体积算法第5节有限体积算法和有限差分算法之间的关系第6节有限体积算法的精度和守恒性分析第7节有限体积算法在二维不可压缩黏性流动问题中的应用参考文献 下篇差分算法应用研究第九章差分算法应用研究综述第1节可压缩无黏流动数值解法发展概况第2节不可压缩黏性流动数值解法发展概况第3节网格生成技术发展概况参考文献 第十章激波间断数值处理第1节引言第2节人工黏性效应及其应用第3节提高激波捕捉质量的算法第4节近代高分辨率激波捕捉技术参考文献 第十一章高分辨率捕捉激波算法第1节间断分解算法一一Godunov差分格式第2节迎风型Roe算法一一Roe差分格式第3节高阶精度间断分解算法一一MUSCL差分格式第4节间断分解算法在二维无黏流动中的应用第5节总变差不增算法一一TVD差分格式第6节TVD差分算法在二维可压缩无黏流动中的应用第7节无振荡无自由参数耗散算法一一NND差分格式第8节NND差分格式在二维可压缩无黏流动中的应用参考文献 第十二章不可压缩黏性流动数值算法第1节涡量一流函数算法第2节涡量一流函数算法在二维不可压缩黏性流动中的应用第3节求解原始变量N-S方程组算法第4节求解压力Poisson方程算法第5节求解压力Poisson方程算法在二维不可压缩黏性流动中的应用第6节求解定常原始变量N-S方程组的人工压缩算法第7节人工压缩算法在二维不可压缩黏性流动中的应用第8节压力校正算法（SIMPI．E算法）第9节SIMPLE算法在二维不可压缩黏性流动中的应用参考文献 第十三章高阶精度数值算法新进展第1节基本无振荡差分算法（ENO算法）第2节加权基本无振荡差分算法（WENO算法）第3节显式迎风型三阶ENO和五阶WENO算法在二维可压缩无黏流动中的应用第4节紧致算法——COMPACT差分格式，第5节迎风型紧致算法中激波间断捕捉技术第6节迎风型紧致算法在不可压缩黏性流动和可压缩无黏流动中的应用参考文献 第十四章网格生成技术概述第1节网格生成技术简介第2节网格生成基本做法和类型第3节网格生成技术基本方法第4节分区网格生成法简介第5节Cartesian结构网格与自适应技术简介第6节运动网格技术一一浸入边界法第7节非结构网格技术，第8节结构网格和非结构网格相结合的混合网格技术参考文献 |
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