《計(jì)算流體力學(xué):基礎(chǔ)與應(yīng)用(雙語(yǔ)教學(xué)譯注版)》共分為4個(gè)部分,涵蓋了計(jì)算流體力學(xué)的基本思想和控制方程、基本數(shù)值方法、應(yīng)用實(shí)例以及現(xiàn)代計(jì)算流體力學(xué)的初步討論與展望。第一部分(第1~第3章)介紹計(jì)算流體力學(xué)的研究意義、控制方程的推導(dǎo)和數(shù)學(xué)特性。第二部分(第4~第6章)介紹數(shù)值離散、誤差和穩(wěn)定性分析、網(wǎng)格變換、計(jì)算格式、求解方法以及流場(chǎng)后處理方法。第三部分(第7~第10章)介紹幾種應(yīng)用實(shí)例,分別為擬一維噴管流動(dòng)、二維超聲速膨脹波流動(dòng)、不可壓縮庫(kù)埃塔流動(dòng)、超聲速平板流動(dòng)。第四部分(第11、第12章)介紹現(xiàn)代計(jì)算流體力學(xué)中的雅可比矩陣、隱式推進(jìn)、迎風(fēng)格式、高分辨率和高階精度格式、通量限制器、多重網(wǎng)格以及未來(lái)展望。
《計(jì)算流體力學(xué):基礎(chǔ)與應(yīng)用(雙語(yǔ)教學(xué)譯注版)》適用于計(jì)算流體力學(xué)的初學(xué)者,可作為力學(xué)、數(shù)學(xué)、工科相關(guān)專業(yè)院校的本科生或研究生教材,也可作為相關(guān)專業(yè)領(lǐng)域科研和工程技術(shù)人員的參考用書(shū)。
小約翰·D.安德森,1937年10月1日出生于賓夕法尼亞州的蘭卡斯特市,1959年以優(yōu)異的成績(jī)畢業(yè)于佛羅里達(dá)大學(xué),獲得航空工程學(xué)士學(xué)位。1959—1962年,他作為隨軍任務(wù)科學(xué)家在萊特·帕特森空軍基地航空航天實(shí)驗(yàn)室工作。1962一1966年,他進(jìn)入俄亥俄州立大學(xué)學(xué)習(xí),并在美國(guó)國(guó)家自然科學(xué)基金會(huì)和NASA獎(jiǎng)學(xué)金的資助下,攻讀航空航天工程學(xué)博士學(xué)位。1966年,他加入美國(guó)海軍軍械實(shí)驗(yàn)室,任高超聲速研究組的首席科學(xué)家。1973年他成為馬里蘭大學(xué)航空航天工程系系主任,并自1980年起在那里任教授,1982年獲得該!敖艹鰧W(xué)者/教師”稱號(hào)。1986—1987年大學(xué)假期期間,安德森博士擔(dān)任史密斯學(xué)會(huì)美國(guó)國(guó)家航空航天博物館查爾斯·林德伯格(又譯林白,Lindbergh,C.,1902—1974)館的館長(zhǎng)。他作為該館的空氣動(dòng)力學(xué)專業(yè)特別顧問(wèn),一直堅(jiān)持每周去該館一天,研究和撰寫(xiě)空氣動(dòng)力學(xué)史。在馬里蘭大學(xué),他除了擔(dān)任航空航天工程學(xué)教授外,還于1993年被聘為科學(xué)史和科學(xué)哲學(xué)委員會(huì)全職教員。
安德森博士出版了5本專著:美國(guó)學(xué)術(shù)出版社出版的《氣體動(dòng)力學(xué)激光器:導(dǎo)論》(1976年);麥格勞一希爾(McGraw—Hill)公司出版的《飛行導(dǎo)論:工程和歷史》(第三版)(1989年),《現(xiàn)代可壓縮流:以歷史的視角》(第二版)(1990年),《空氣動(dòng)力學(xué)基礎(chǔ)》(第二版)(1991年),《高超聲速和高溫氣體動(dòng)力學(xué)》(1989年)。他發(fā)表了涉及輻射空氣動(dòng)力學(xué)、再入氣動(dòng)熱力學(xué)、氣動(dòng)化學(xué)激光、計(jì)算流體力學(xué)、應(yīng)用空氣動(dòng)力學(xué)、高超聲速流和航空史等相關(guān)的論文100多篇。安德森博士被收入《美國(guó)名人錄》。他是AIAA榮譽(yù)會(huì)員、倫敦英國(guó)皇家航空學(xué)會(huì)會(huì)員。他還是Tau Beta Pi榮譽(yù)學(xué)會(huì)、Sigma Tau榮譽(yù)學(xué)會(huì)、Phi Kappa Phi榮譽(yù)學(xué)會(huì)、Phi Eta Sigma榮譽(yù)學(xué)會(huì),以及美國(guó)工程教育學(xué)會(huì)、科學(xué)史學(xué)會(huì)和技術(shù)史學(xué)會(huì)會(huì)員。他獲得美國(guó)工程教育學(xué)會(huì)和AIAA聯(lián)合頒發(fā)的John Leland Atwood航空航天工程教育獎(jiǎng)。
第一部分 基本思想和控制方程
第1章 計(jì)算流體力學(xué)的基本理論
1.1 計(jì)算流體力學(xué):為什么?
1.2 作為研究工具的計(jì)算流體力學(xué)
1.3 作為設(shè)計(jì)工具的計(jì)算流體力學(xué)
1.4 計(jì)算流體力學(xué)的影響——其他案例
1.4.1 汽車(chē)和發(fā)動(dòng)機(jī)領(lǐng)域的應(yīng)用
1.4.2 工業(yè)制造領(lǐng)域的應(yīng)用
1.4.3 土木工程領(lǐng)域的應(yīng)用
1.4.4 環(huán)境工程領(lǐng)域的應(yīng)用
1.4.5 造船(如潛水艇)領(lǐng)域的應(yīng)用
1.5 計(jì)算流體力學(xué):是什么?
1.6 本書(shū)的目的
第2章 流體力學(xué)的控制方程組:推導(dǎo)過(guò)程、物理含義和適合于CFD的表達(dá)形式“
2.1 引言
2.2 流動(dòng)模型
2.2.1 有限控制體模型
2.2.2 無(wú)窮小流體微團(tuán)模型
2.2.3 注釋
2.3 物質(zhì)導(dǎo)數(shù)(運(yùn)動(dòng)的流體微團(tuán)的時(shí)間變化率)
2.4 速度散度及其物理含義
2.4.1 注釋
2.5 連續(xù)性方程
2.5.1 空間位置固定的有限控制體模型
2.5.2 隨流體運(yùn)動(dòng)的有限控制體模型
2.5.3 空間位置固定的無(wú)窮小微團(tuán)模型
2.5.4 隨流體運(yùn)動(dòng)的無(wú)窮小微團(tuán)模型
2.5.5 不同形式方程之間的轉(zhuǎn)化
2.5.6 方程積分形式與微分形式的重要注釋
2.6 動(dòng)量方程
2.7 能量方程
2.8 流體力學(xué)控制方程的總結(jié)和注釋
2.8.1 黏性流動(dòng)方程(納維-斯托克斯方程)
2.8.2 無(wú)黏流方程(歐拉方程)
2.8.3 關(guān)于控制方程的注釋
2.9 物理邊界條件
2.10 適用于CFD的控制方程:對(duì)守恒型、激波裝配法和激波捕捉法的注解
2.11 小結(jié)
習(xí)題
第3章 偏微分方程的數(shù)學(xué)性質(zhì):對(duì)計(jì)算流體力學(xué)的影響
3.1 引言
3.2 擬線性偏微分方程的分類
3.3 確定偏微分方程類型的一般方法:特征值法
3.4 不同類型偏微分方程的一般性質(zhì):對(duì)物理學(xué)和計(jì)算流體力學(xué)的影響
3.4.1 雙曲型方程
3.4.2 拋物型方程
3.4.3 橢圓型方程
3.4.4 注釋:超聲速鈍體問(wèn)題回顧
3.5 適定性問(wèn)題
3.6 小結(jié)
習(xí)題
第二部分 基本數(shù)值方法
第4章 離散化的基本方法
第5章 網(wǎng)格與相應(yīng)變換
第6章 一些簡(jiǎn)單的CFD技術(shù):入門(mén)
第三部分 應(yīng)用實(shí)例
第7章 擬一維噴管流動(dòng)的數(shù)值解
第8章 二維超聲速流動(dòng)的數(shù)值模擬:普朗特-邁耶膨脹波
第9章 不可壓縮庫(kù)埃特流動(dòng):采用隱式方法和壓力修正方法求解
第10章 超聲速平板流動(dòng):數(shù)值求解全納維-斯托克斯方程
第四部分 其他專題
第11章 現(xiàn)代CFD中的某些高級(jí)問(wèn)題
第12章 CFD的未來(lái)
附錄A 三對(duì)角方程組的托馬斯解法
參考文獻(xiàn)
索引