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绪论 6

第一章 区域离散化及建立离散方程的方法 6

1-1 传热问题控制方程的类型 6

1-2 空间区域的离散化方法 11

1-3 Taylor展开及多项式拟合法 15

1-4 控制容积积分法及平衡法 23

习题 27

参考文献 31

第二章 有限差分离散方程的误差与性能发析 33

2-1 差分方程的相容性、收敛性及稳定性 33

2-2 分析初值稳定性的von Neumann方法 39

2-3 离散方程的守恒特性 47

2-4 离散方程的迁移特性 53

习题 57

参考文献 59

第三章 导热问题的数值计算 62

3-1 一维稳态导热 62

3-2 边界条件与源项的处理 66

3-3 一维非稳态导热及TDMA算法 72

3-4 多维非稳态导热问题的全隐格式 79

3-5 多维导热问题边界条件的处理 83

3-6 多维非稳态导热问题的其它格式及比较 87

习题 93

参考文献 96

第四章 管道内的充分发展对流换热 99

4-1 充分发展对流换热的定义及求解实例 99

4-2 圆管内充分发展对流换热的统一模型 106

4-3 纵向内肋片管中的充分发展对流换热 111

4-4 长方形截面通道内的充分发展对流换热 118

4-5 垂直内肋管中的混合对流换热 121

习题 126

参考文献 129

第五章 代数方程的求解方法 137

5-1 引言 137

5-2 求解代数方程的迭代法 140

5-3 关于迭代法收敛性及收敛速度的讨论 147

5-4 加速迭代解法收敛速度的块修正技术 155

5-5 TDMA算法的扩展 159

5-6 双块修正技术 165

5-7 多重网格方法 171

习题 179

参考文献 182

第六章 对流-扩散方程的差分格式 187

6-1 中心差分与迎风差分 187

6-2 混合格式与乘方格式 192

6-3 五种三点格式系数特性的分析 196

6-4 关于假扩散的讨论 201

6-5 二阶迎风格式与QUICK格式 210

6-6 斜迎风格式、局部分析解格式与CONDIF格式 215

6-7 对流-扩散差分方程稳定性的分析 220

6-8 对流-扩散方程的离散化及其边界条件 231

习题 237

参考文献 241

第七章 求解非边界层型流动与换热问题的原始变量法 250

7-1 流场控制方程及数值求解中的困难 250

7-2 交错网格及动量方程的离散 255

7-3 求解Navier-Stokes方程的压力修正算法 260

7-4 SIMPLE算法的计算步骤 264

7-5 SIMPLE算法的讨论 269

7-6 SIMPLE算法的发展与改进 275

7-7 开口系统的流场计算 285

7-8 封闭系统及无限大系统的流场计算 290

习题 297

参考文献 303

第八章 求解非边界层型流动与换热问题的其他方法 312

8-1 求解不可压缩流体流场的压力梯度法 312

8-2 强制对流问题的涡量-流函数法 317

8-3 涡量-流函数法边界条件的确定 321

8-4 水平环形空间中的自然对流 328

8-5 二维问题涡流-流函数法的通用控制方程及其离散 337

习题 342

参考文献 344

第九章 边界层类型流动与换热的计算 351

9-1 引言 351

9-2 层流相似解方程的数值计算 353

9-3 外掠楔形物体的对流换热(Keller方法) 356

9-4 均匀壁温的垂直平壁上的自然对流换热(Nachtseim-Swigert方法) 363

9-5 层流边界层的局部非相似解 367

9-6 求解边界层方程的一些差分格式 374

9-7 箱形格式 378

9-8 求解边界层问题的Patankar-Spalding方法 385

9-9 确定边界上卷吸率的方法 391

9-10 内部流动中压力梯度的确定 395

9-11 P-S方法应用举例-环形空间入口段的层流流动与换热 400

习题 407

参考文献 410

第十章 紊流流动与换热的数值模拟 416

10-1 紊流及其计算概述 416

10-2 紊流对流换热的控制方程 420

10-3 零方程模型与-方程模型 424

10-4 K-ε两方程模型 431

10-5 壁面函数法 439

10-6 二层与三层模型的壁面函数法 448

10-7 低Re数K-ε模型及PSL方法 453

10-8 紊流自然对流换热的数值计算 459

10-9 紊流数值计算方法综述及其近代发展 464

习题 483

参考文献 485

第十一章 网格生成技术 507

11-1 引言 507

11-2 三角形网格及坐标组合法 511

11-3 一般正交曲线坐标系中的数值计算 517

11-4 适体坐标系的基本概念 523

11-5 控制方程的转换及离散化 527

11-6 计算平面上的SIMPLE算法 532

11-7 生成网格的代数法 537

11-8 生成网格的微分方程法 541

11-9 网格分布的控制 544

11-10 边界条件的转换及其它 548

习题 555

参考文献 558

第十二章 复杂换热问题的数值解举例 567

12-1 对流-导热耦合问题概说 567

12-2 耦合问题的分区计算、边界耦合的解法 571

12-3 耦合问题的整体求解法 578

12-4 周期性充分发展的对流换热的数值计算 584

12-5 伴随有相变的导热 590

12-6 换热器数值模拟概述 598

习题 605

参考文献 607

结束语 623

附录 628

附录1. K方程的推导 628

附录2. ε方程的推导 632

附录3. 编制通用程序的一些基本思想及典型程序的结构介绍 637

附录4. 一维非稳态扩散问题的通用程序(BASIC语言) 640

附录5. 圆管状突扩区域中层流流动计算程序(FORTRAN语言) 656

主题索引 679

作者索引 697