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工程计算流体力学

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姓名:(美)唐塞﹒塞比奇 (美)邵建平 (美)法西﹒卡佛耶克 (美)艾里克﹒罗伦迪奥 符松
作者简介:
作品:《工程计算流体力学》 姓名:(美)赛卑西(Cebeci.T.).(美)邵(Shao.J.P.).(美)卡佛耶克(Kafyeke.F.)著
作者简介:
作品:《工程计算流体力学》

内容简介

本书紧密结合工程实践,介绍了计算流体力学的主要内容。全书从CFD在航空、汽车等领域的5个应用实例引入,详细讲解了守恒方程组、湍流模式、求解抛物型和椭圆模型方程的数值方法、双曲型模型方程的数值方法、不可压缩无粘流动方程、边界层方程组、稳定性与转捩、网格生成、可压缩无粘流动、不可压Navier-Stokes方程以及压缩Navier-Stokes方程等内容。  本书是为工科相关专业本科生或研究生学习计算流体力学课程编写的教材,也非常适合航空航天、汽车等领域的科研人员和工程师们参考阅读。

作者简介

第1章 概论
  本章主要介绍文献中采用cfd技术解决工程实际问题的5个例子,主要介绍利用无粘、边界层、navier—stokes方程来求解绕流问题。在其中一些流动中,采用守恒方程的简化形式——比如无粘或边界层方程——更合适;对于其他流动,则需要用到更一般的方程。因此,这本书的范围不超过现有的术语和流体动力学知识。
  1.1 节中的第一个例子,介绍cfd在飞机减阻方面的应用。通过修改机翼形状、在外表面打孔或是开槽吸气调整压力梯度分布以实现减小机翼阻力的目的。减小飞行器的阻力可以增加航程,提高飞行速度,减小飞行器尺寸和费用,并且可以减小耗油量。通过修改气动外形来调整压力梯度和通过吸气控制层流边界层是阻力缩减方法中非常有力和有效的两种,并且已经证明自然层流边界流动控制和混合层流流动控制是两种有效的方法。
  1.2 节中的第二个例子,介绍飞机最大升力系数的预测方法。最大升力系数关系到飞机的失速速度,也决定了飞机可以保持巡航状态的最低速度。在这个例子中介绍了预测高升力系统最大升力系数的计算方法,这个系数在飞机起飞和着陆性能中有着重要的作用。
  传统上,飞机的设计方法建立于理论空气动力学和风洞试验的基础之上,最后再由飞行试验定型。cfd技术在1960年末开始得到应用,随着计算机计算速度和内存的提高,它在飞机设计中的地位也越来越重要。在今天,与风洞试验和飞行试验一样,cfd是飞行器气动外形设计中所发展的重要空气动力学技术。在飞机设计中,任何一种先进技术都需要能够实现高性能、低风险和低费用。
  ……

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目录

第1章 概论
 1.1 摩擦阻力降低方法
  1.1.1 层流流动控制
  1.1.2 nlf和hlfc机翼的计算
 1.2 多段机翼最大升力系数的预测
 1.3 飞机设计和发动机一体化
 1.4 结冰造成的飞机性能损失预测
  1.4.1 预测结冰形状
  1.4.2 预测飞机气动性能特征
 1.5 车辆空气动力学
  1.5.1 cfd在汽车领域中的应用
 参考文献
第2章 守恒方程组
 2.1 引言
 2.2 navier-stokes方程组
  2.2.1 navier-stokes方程组:微分形式
  2.2.2 navier-stokes方程组:积分形式
  2.2.3 navier-stokes方程组:向量变量形式
  2.2.4 navier-stokes方程组:变换形式
 2.3 雷诺平均navier-stokes方程组
 2.4 navier-stokes方程组的简化形式
  2.4.1 无粘流动
  2.4.2 stokes流
  2.4.3 边界层
 2.5 稳定性方程
 2.6 守恒方程的分类
 2.7 边界条件
 参考文献
 习题
第3章 湍流模式
 3.1 引言
 3.2 零方程模式
  3.2.1 cebeci-smith模式
  3.2.2 baldwin-lomax模式
 3.3 一方程模式
 3.4 两方程模式
 3.5 初始条件
 参考文献
第4章 求解抛物型和椭圆型模型方程的数值方法
 4.1 引言
 4.2 模型方程
 4.3 采用有限差分法离散导数
 4.4 采用有限差分法求解抛物型方程
  4.4.1 显式法
  4.4.2 隐式法:crank-nicolson方法
  4.4.3 隐式法:keller盒子法(凯勒尔盒

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