具体描述
《流体流动与传热过程的数值模拟基础与应用》系统地介绍流体流动、传热、传质过程的数值计算中所涉及的问题。《流体流动与传热过程的数值模拟基础与应用》可分为三部分内容。第一章至第三章是预备性的知识，其中包括对数学与数值方法的基本讨论；第四章到第六章主要是数值方法的推导，第七章是求解方法和整个方法的完善；第八章和第九章则分别是一些专题和应用的实例以及对这些应用实例的解释和讨论。
《流体流动与传热过程的数值模拟基础与应用》可供数学、科研和过程工业部门从事传热、传质、流体流动等有关过程工作的教师、工程技术人员与科研人员参考，也可作为大专院校有关专业的研究生与高年级本科生的教材。
作者简介
目录信息
第一章 导论
1.1 流体流动，传热传质过程的重要性
1.2 预测的方法
1.2.1 实验研究
1.2.2 理论计算
1.2.3 理论计算的优点
1.2.4 理论计算的缺点
1.3 何为CFD？
1.4 预测方法的选择
1.5 如何开展CFD工作？
1.5.1 前处理器
1.5.2 求解器
1.5.3 后处理器
1.6 应用CFD方法所能解决的问题
1.7 本书的目的
参考文献
第二章 物理现象的数学描述
2.1 流体流动与传热过程的守恒律
2.2 控制微分方程
2.2.1 质量守恒方程
2.2.2 跟踪流体粒子或以流体微元来表示变化率
2.2.3 动量方程
2.2.4 能量方程
2.2.5 化学组分的守恒
2.2.6 状态方程
2.2.7 牛顿流体的纳维-斯托克斯方程
2.2.8 湍流的时间平均方程
2.2.9 通用微分方程
2.3 物理行为归类
2.4 控制方程的数学分类及其对数值解的影响
2.4.1 偏微分方程的3种类型
2.4.2 椭圆型方程
2.4.3 抛物型方程
2.4.4 双曲型方程
2.5 初始条件与边界条件
2.6 坐标的性质
2.6.1 自变量
2.6.2 坐标的合适选择
2.6.3 单向与双向的坐标
2.6.4 物理问题数值求解的基本过程
习题
参考文献
第三章 离散化方法
3.1 数值方法的本质
3.1.1 任务
3.1.2 离散化的概念
3.1.3 离散化方程的结构
3.2 推导离散化方程的方法
3.2.1 泰勒级数公式
3.2.2 变分公式
3.2.3 加权余数法
3.2.4 控制容积公式
3.3 一个说明性的例子
3.4 四个基本法则
3.5 小结
习题
参考文献
第四章 导热问题的处理
4.1 本章的对象
4.2 一维稳态热传导
4.2.1 基本方程
4.2.2 网格布置
4.2.3 界面导热系数
4.2.4 非线性
4.2.5 源项的线性化
4.2.6 边界条件
4.2.7 实例
4.3 不稳态一维热传导
4.3.1 通用的离散化方程
4.3.2 显式、克兰克一尼科尔森（Crank-Nicolson）模式、全隐式模式
4.3.3 全隐式离散化方程
4.3.4 实例
4.4 二维与三维问题
4.4.1 二维问题的离散化方程
4.4.2 三维问题的离散化方程
4.5 控制容积面的布置
4.5.1 控制容积面的位置
4.5.2 其他坐标系
4.6 小结
习题
参考文献
第五章 对流一扩散问题的处理
5.1 任务
5.2 一维稳态对流与扩散
5.2.1 预备性的推导
5.2.2 上风方案
5.2.3 精确解
5.2.4 指数方案
5.2.5 混合方案
5.2.6 幂函数格式
5.2.7 一个通用化的公式
5.2.8 各种格式的结果
5.3 二维问题的离散化方程.
5.3.1 推导的细节
5.3.2 最终的离散化方程
5.4 三维问题的离散化方程
5.5 单向空间坐标
5.5.1 使空间坐标成为单向坐标的条件
5.5.2 出流边界条件
5.6 假扩散
5.6.1 关于假扩散的一般观点
5.6.2 有关假扩散的正确看法
5.7 对流-扩散问题的高阶格式
5.8 小结
习题
参考文献
第六章 流场的计算
6.1 流场计算的特殊性
6.1.1 主要的困难
6.1.2 以涡量为基础的方法
6.2 某些有关的困难
6.2.1 压力梯度项的表达
6.2.2 连续性方程的表达
6.3 困难的解决——交错的网格
6.4 动量方程
6.5 压力与速度的修正
6.6 压力修正方程
6.7 SIMPLE算法
6.7.1 计算进行的顺序
6.7.2 压力修正方程的讨论
6.7.3 压力修正方程的边界条件
6.7.4 压力的相对特性
6.8 SIMPLE算法的发展（SIMPLER、SIMPLEC、SIMPLEX、PISO等）
6.8.1 修订的算法——SIMPLER
6.8.2 修订的算法——SIMPLEC
6.8.3 修订的算法——SIMPLEX
6.8.4 修订的算法——SIMPLEDate
6.8.5 修订的算法——SIMPLEST
6.8.6 修订的算法——PISO
6.9 CoupIed算法
6.10 小结
习题
第七章 求解方法与最后的修饰
第八章 专题
第九章 应用举例
· · · · · · (收起)
读后感
用户评价
我是在为一项关于换热器优化的项目寻找可靠的理论支撑时接触到这本书的。坦率地说，市面上关于CFD的书籍汗牛充栋，很多都只是对商业软件操作手册的重新包装，缺乏对核心算法的深入剖析。然而，这本书的侧重点显然不同。它花了大量的篇幅讲解了时间离散化格式（如隐式与显式方法）对求解稳定性和精度的影响，这一点在处理瞬态问题时极其关键。更令我眼前一亮的是，它对“收敛性”的讨论，区分了数学收敛和物理收敛的概念，这对于我们这些需要对模拟结果负责的工程师来说，是避免“假解”出现的最重要防线。书中配图丰富，尤其是在展示数值误差的来源和如何通过改进算法来抑制这些误差时，图示的直观性大大增强了我的理解。如果你的工作要求你不仅要知道“怎么算”，更要知道“为什么这么算”，这本书的价值就体现出来了。
这本《流体流动与传热过程的数值模拟基础与应用》似乎是一本为那些想在计算流体力学（CFD）领域深耕的工程师和研究人员量身定制的“硬核”指南。我特别欣赏它从最基础的数学原理出发，逐步构建起复杂的数值模型。对于初学者来说，一开始接触那些偏微分方程和有限体积法时可能会感到有些吃力，但作者的讲解方式非常清晰，仿佛在手把手地教你如何将抽象的物理定律转化为可计算的离散方程。书中对于网格生成和处理的细节探讨也十分到位，这在实际工程应用中是至关重要的瓶颈环节。我印象最深的是关于湍流模型选择与应用的部分，它没有停留在理论层面，而是通过大量工程实例展示了不同模型（如 $k-epsilon$, $SST k-omega$）在预测真实世界复杂流动现象时的优劣。总的来说，它不是一本轻松的入门读物，更像是一本值得放在案头时常翻阅的参考手册，能帮助读者真正理解“数值模拟”背后的物理和数学逻辑，而非仅仅停留在软件操作层面。
这本书给我的感觉是，它是在一位经验极其丰富的流体力学专家指导下完成的。它的深度远远超出了一个基础教程的范畴，更像是一部专注于“如何避免陷阱”的实战指南。我特别关注了书中关于复杂流体（如非牛顿流体或多相流）数值处理的章节。作者清晰地指出了在处理界面捕捉（如VOF法）或颗粒离散相（如DPM）时，传统方法的局限性和最新的改进方案。在这些高阶课题上，很多书籍只是泛泛而谈，而这本书却能提供具体的离散格式和收敛技巧。对于我目前正在进行的高速流动与冲击波模拟项目来说，书中关于激波捕捉格式（如Roe或AUSM）的比较分析，为我的模型选择提供了非常有力的理论支撑。这本书绝对是进阶读者的必备藏书。
作为一名在高校从事教学工作的教师，我一直在寻找一本能够平衡理论深度和工程实用性的教材。这本书在这一点上做得非常出色。它没有回避复杂的数学推导，比如纳维-斯托克斯方程的守恒形式到有限体积法的具体实施步骤，这些内容对于培养学生的批判性思维至关重要。但同时，它也紧密结合了实际应用案例，例如如何为复杂的几何体（如弯管或翅片）设置合适的边界条件，以及在计算资源有限的情况下，如何权衡计算成本和结果精度。书中对耦合求解策略（例如SIMPLE族算法）的介绍，条理清晰，逻辑性极强，即便是初次接触压力-速度耦合问题的学生也能较快上手。我尤其欣赏它对“网格质量”重要性的反复强调，提醒读者网格的劣质性往往是导致计算失败的罪魁祸首。
老实说，我拿到这本书时，曾担心它会过于学术化，充满晦涩难懂的符号。但阅读下来，发现它的组织结构非常人性化。它的结构是层层递进的，先建立数值计算的数学框架，然后迅速引入具体的求解器实现，最后通过大量的“案例分析”将理论落地。最让我感到惊喜的是，书中对“误差分析”的重视程度。它不仅讨论了离散化误差，还深入探讨了模型误差（即物理模型选择带来的误差），并提供了一套系统性的方法来量化这些不确定性。这对于我们日常工作中追求高精度验证和确认（V&V）流程的实践者来说，简直是雪中送炭。它教会我的不是如何用软件跑出结果，而是如何判断跑出来的结果是否值得信任。总而言之，这是一本扎实、严谨且高度实用的工具书。
这本书内容不错，给差评的原因在于，主干内容与patanka著作基本类似，而自己添加的少量信息乏善可陈。这种做法实在不忍直视，化学工业出版社，哈哈
简洁的一本书。
有限体积积分法计算案例,详细程度是国内外无法比的.
有限体积积分法计算案例,详细程度是国内外无法比的.
有限体积积分法计算案例,详细程度是国内外无法比的.
