计算流体力学基础与STAR-CD工程应用
¥89.00定价
作者: 姚仁太,郭栋鹏
出版时间:2015-06
出版社:国防工业出版社
- 国防工业出版社
- 9787118100488
- 28920
- 2015-06
- O35-39
内容简介
姚仁太、郭栋鹏主编的《计算流体力学基础与STAR-CD工程应用》主要介绍了计算流体力学(CFD)的基本理论知识及STAR-CD软件的工程应用。本书共分三篇:第一篇(1~6章),主要内容为计算流体力学基本知识、湍流模型、控制方程的离散、流场数值计算、边界条件及网格生成等;第二篇(7~12章),主要内容为STAR-CD软件基本知识及工程应用实例;第三篇(13和14章),主要介绍常用后处理软件。本书最大的特点是理论性与实践性并重,同时兼顾实用性与新颖性。
本书可作为水利、航空、建筑、能源、气象、环境、海洋、流体工程等工程领域从事CFD应用的科技人员的学习参考书,也可作为相关专业研究生的教学参考书。
本书可作为水利、航空、建筑、能源、气象、环境、海洋、流体工程等工程领域从事CFD应用的科技人员的学习参考书,也可作为相关专业研究生的教学参考书。
目录
第一篇 基础知识
第1章 绪论
1.1 计算流体力学的概念
1.2 计算流体力学发展简史
1.3 计算流体力学的应用
第2章 计算流体力学基础知识
2.1 流体的基本特性
2.1.1 理想流体与黏性流体
2.1.2 牛顿流体与非牛顿流体
2.1.3 流体热传导及扩散
2.1.4 可压流体与不可压流体
2.1.5 定常与非定常流动
2.1.6 层流与湍流
2.2 流体力学的控制方程
2.2.1 质量守恒方程
2.2.2 动量守恒方程
2.2.3 能量守恒方程
2.2.4 组分质量守恒方程
2.2.5 湍流的控制方程
2.2.6 控制方程的通用形式
2.2.7 守恒型控制方程与非守恒型控制方程
2.3 CFD工作原理
2.3.1 计算流程
2.3.2 建立控制方程
2.3.3 确定边界条件与初始条件
2.3.4 划分计算网格
2.3.5 建立离散方程
2.3.6 离散初始条件和边界条件
2.3.7 给定求解控制参数
2.3.8 求解离散方程
2.3.9 判断解的收敛性
2.3.10 显示和输出计算结果
第3章 湍流模型
3.1 湍流及其数学描述
3.1.1 湍流流动的特征
3.1.2 湍流的基本方程
3.2 湍流的数值模拟方法
3.2.1 湍流数值模拟方法的分类
3.2.2 直接数值模拟法
3.2.3 大涡模拟法
3.2.4 Reynolds平均法
3.3 零方程模型及一方程模型
3.3.1 零方程模型
3.3.2 一方程模型
3.4 标准κ-ε二方程模型
3.4.1 标准κ-ε模型
3.4.2 标准κ-ε模型的有关计算公式
3.4.3 标准κ-ε模型的控制方程组
3.4.4 标准κ-ε模型方程的解法及适用性
3.5 改进型κ-ε模型
3.5.1 (RNG)κ-ε模型
3.5.2 Realizableκ-ε模型
3.6 在近壁区使用κ-ε模型的问题及对策
3.6.1 近壁区流动的特点
3.6.2 在近壁区使用κ-ε模型的问题
3.6.3 壁面函数法
3.6.4 低雷诺数κ-ε模型
3.7 Reynolds应力方程模型
3.7.1 Reynolds应力输运方程
3.7.2 RSM的控制方程组及其解法
3.7.3 对RSM适用性的讨论
3.8 大涡模拟
3.8.1 大涡模拟的基本思想
3.8.2 大涡运动方程
3.8.3 亚格子尺度应力模型
……
第4章 控制方程的离散
第5章 流场数值计算
第6章 边界条件及生成
第二篇 CFD软件及其应用实例
第7章 CFD软件的基本知识
第8章 STAR-CD软件基本用法
第9章 STAR-CD软件基础应用实例
第10章 STAR-CD软件在标准建筑物对流动与扩散的影响实例
第11章 STAR-CD软件在复杂建筑物群对流动与扩散的影响实例
第12章 STAR-CD软件在自然通风冷却塔对流动的影响实例
第三篇 常用后处理软件
第13章 Fieldview软件介绍
第14章 通用后处理软件——TECPLOT
参考文献
第1章 绪论
1.1 计算流体力学的概念
1.2 计算流体力学发展简史
1.3 计算流体力学的应用
第2章 计算流体力学基础知识
2.1 流体的基本特性
2.1.1 理想流体与黏性流体
2.1.2 牛顿流体与非牛顿流体
2.1.3 流体热传导及扩散
2.1.4 可压流体与不可压流体
2.1.5 定常与非定常流动
2.1.6 层流与湍流
2.2 流体力学的控制方程
2.2.1 质量守恒方程
2.2.2 动量守恒方程
2.2.3 能量守恒方程
2.2.4 组分质量守恒方程
2.2.5 湍流的控制方程
2.2.6 控制方程的通用形式
2.2.7 守恒型控制方程与非守恒型控制方程
2.3 CFD工作原理
2.3.1 计算流程
2.3.2 建立控制方程
2.3.3 确定边界条件与初始条件
2.3.4 划分计算网格
2.3.5 建立离散方程
2.3.6 离散初始条件和边界条件
2.3.7 给定求解控制参数
2.3.8 求解离散方程
2.3.9 判断解的收敛性
2.3.10 显示和输出计算结果
第3章 湍流模型
3.1 湍流及其数学描述
3.1.1 湍流流动的特征
3.1.2 湍流的基本方程
3.2 湍流的数值模拟方法
3.2.1 湍流数值模拟方法的分类
3.2.2 直接数值模拟法
3.2.3 大涡模拟法
3.2.4 Reynolds平均法
3.3 零方程模型及一方程模型
3.3.1 零方程模型
3.3.2 一方程模型
3.4 标准κ-ε二方程模型
3.4.1 标准κ-ε模型
3.4.2 标准κ-ε模型的有关计算公式
3.4.3 标准κ-ε模型的控制方程组
3.4.4 标准κ-ε模型方程的解法及适用性
3.5 改进型κ-ε模型
3.5.1 (RNG)κ-ε模型
3.5.2 Realizableκ-ε模型
3.6 在近壁区使用κ-ε模型的问题及对策
3.6.1 近壁区流动的特点
3.6.2 在近壁区使用κ-ε模型的问题
3.6.3 壁面函数法
3.6.4 低雷诺数κ-ε模型
3.7 Reynolds应力方程模型
3.7.1 Reynolds应力输运方程
3.7.2 RSM的控制方程组及其解法
3.7.3 对RSM适用性的讨论
3.8 大涡模拟
3.8.1 大涡模拟的基本思想
3.8.2 大涡运动方程
3.8.3 亚格子尺度应力模型
……
第4章 控制方程的离散
第5章 流场数值计算
第6章 边界条件及生成
第二篇 CFD软件及其应用实例
第7章 CFD软件的基本知识
第8章 STAR-CD软件基本用法
第9章 STAR-CD软件基础应用实例
第10章 STAR-CD软件在标准建筑物对流动与扩散的影响实例
第11章 STAR-CD软件在复杂建筑物群对流动与扩散的影响实例
第12章 STAR-CD软件在自然通风冷却塔对流动的影响实例
第三篇 常用后处理软件
第13章 Fieldview软件介绍
第14章 通用后处理软件——TECPLOT
参考文献