- 中国电力出版社
- 9787523904527
- 1版
- 2026-08
- 工学
- 能源动力类
- 能源动力类
- 本科
内容简介
本书共有5章：第1章介绍有关矢量场论和二阶张量的基础知识；第2章从普通物理定律出发导出了流体流动的基本控制方程；第3章介绍了精选的几个数学解；第4章简要介绍了湍流的特征及湍流模型；第5章介绍了工程中求解流动的数值分析方法的基本概念及常用软件。本书适用于学时数为32学时的教学。
目录
第1章矢量场论及张量的基本运算知识
1.1矢量场论的若干概念
1.1.1标量、矢量和张量
1.1.2场
1.1.3标量场的梯度
1.1.4矢量场的散度
1.1.5矢量场的旋度
1.2矢量场论的若干基本计算
1.2.1哈密尔顿算子
1.2.2矢量场论的基本运算公式
1.3张量记法
1.3.1张量的下标记法
1.3.2求和约定
1.3.3二阶单位张量
1.3.4三阶符号张量
1.3.5δ-ε关系式
1.4二阶张量的若干概念
1.4.1二阶张量的表达
1.4.2二阶张量的主值、主轴、不变量
1.4.3二阶张量的对称性与反对称性
1.5关于二阶张量的几个命题
习题
第2章流体流动的基本概念与基本方程
2.1流体的定义与特性
2.2描述流体运动的方法
2.2.1物质体方法
2.2.2场方法
2.2.3质点导数
2.2.4系统导数
2.3流体的变形与速度分解定理
2.4作用在流体上的力
2.5流体的黏性与牛顿流体的本构关系
2.6黏性流体运动的基本物理定律及基本方程
2.6.1质量守恒定律与连续性方程
2.6.2动量守恒定律与动量方程
2.6.3能量守恒定律与能量方程
2.6.4流体动力学基本方程的定解条件
习题
第3章流体动力学基本方程的数学解
3.1平行直线流——精确解
3.1.1平行平板间的定常层流流动
3.1.2运动平板引起的非定常流动
3.2高雷诺数绕平板的边界层流动——近似解
3.3二维定常不可压缩流体层流边界层的相似性解
3.4非平行狭窄间隙中的层流流动——近似解
习题
第4章湍流及其数学模型
4.1湍流的概念
4.1.1湍流现象与特征
4.1.2湍流的种类
4.1.3湍流运动的描述方法
4.2湍流运动的基本方程
4.3湍流模型
4.3.1概述
4.3.2k-ε两方程模型
4.3.3雷诺应力模型
习题
第5章流场数值模拟简介
5.1流场数值模拟的基本概念
5.1.1网格划分
5.1.2控制方程的离散
5.1.3离散格式
5.1.4隐式算法与显式算法
5.1.5耦合解法与分离解法
5.1.6流场计算的SIMPLE算法及其改进
5.1.7提高流场数值模拟成功率的讨论
5.2数值模拟常用软件简介
5.2.1计算流体力学软件的一般结构
5.2.2常用的计算流体力学商用软件
5.3湍流的大涡模拟算法
5.3.1大涡模拟的基本思想
5.3.2大涡模拟的实施
5.3.3亚格子模化
5.3.4大涡模拟的发展态势
习题
参考文献
1.1矢量场论的若干概念
1.1.1标量、矢量和张量
1.1.2场
1.1.3标量场的梯度
1.1.4矢量场的散度
1.1.5矢量场的旋度
1.2矢量场论的若干基本计算
1.2.1哈密尔顿算子
1.2.2矢量场论的基本运算公式
1.3张量记法
1.3.1张量的下标记法
1.3.2求和约定
1.3.3二阶单位张量
1.3.4三阶符号张量
1.3.5δ-ε关系式
1.4二阶张量的若干概念
1.4.1二阶张量的表达
1.4.2二阶张量的主值、主轴、不变量
1.4.3二阶张量的对称性与反对称性
1.5关于二阶张量的几个命题
习题
第2章流体流动的基本概念与基本方程
2.1流体的定义与特性
2.2描述流体运动的方法
2.2.1物质体方法
2.2.2场方法
2.2.3质点导数
2.2.4系统导数
2.3流体的变形与速度分解定理
2.4作用在流体上的力
2.5流体的黏性与牛顿流体的本构关系
2.6黏性流体运动的基本物理定律及基本方程
2.6.1质量守恒定律与连续性方程
2.6.2动量守恒定律与动量方程
2.6.3能量守恒定律与能量方程
2.6.4流体动力学基本方程的定解条件
习题
第3章流体动力学基本方程的数学解
3.1平行直线流——精确解
3.1.1平行平板间的定常层流流动
3.1.2运动平板引起的非定常流动
3.2高雷诺数绕平板的边界层流动——近似解
3.3二维定常不可压缩流体层流边界层的相似性解
3.4非平行狭窄间隙中的层流流动——近似解
习题
第4章湍流及其数学模型
4.1湍流的概念
4.1.1湍流现象与特征
4.1.2湍流的种类
4.1.3湍流运动的描述方法
4.2湍流运动的基本方程
4.3湍流模型
4.3.1概述
4.3.2k-ε两方程模型
4.3.3雷诺应力模型
习题
第5章流场数值模拟简介
5.1流场数值模拟的基本概念
5.1.1网格划分
5.1.2控制方程的离散
5.1.3离散格式
5.1.4隐式算法与显式算法
5.1.5耦合解法与分离解法
5.1.6流场计算的SIMPLE算法及其改进
5.1.7提高流场数值模拟成功率的讨论
5.2数值模拟常用软件简介
5.2.1计算流体力学软件的一般结构
5.2.2常用的计算流体力学商用软件
5.3湍流的大涡模拟算法
5.3.1大涡模拟的基本思想
5.3.2大涡模拟的实施
5.3.3亚格子模化
5.3.4大涡模拟的发展态势
习题
参考文献
