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第1章 概论 1

摩擦阻力降低方法 2

层流流动控制 2

NLF和HLFC机翼的计算 5

多段机翼最大升力系数的预测 8

飞机设计和发动机一体化 14

结冰造成的飞机性能损失预测 17

预测结冰形状 19

预测飞机气动性能特征 21

车辆空气动力学 26

CFD在汽车领域中的应用 27

参考文献 29

第2章 守恒方程组 31

引言 31

Navier-Stokes方程组 32

Navier-Stokes方程组：微分形式 32

Navier-Stokes方程组：积分形式 36

Navier-Stokes方程组：向量变量形式 38

Navier-Stokes方程组：变换形式 39

雷诺平均Navier-Stokes方程组 42

Navier-Stokes方程组的简化形式 43

无粘流动 46

Stokes流 47

边界层 48

稳定性方程 49

守恒方程的分类 51

边界条件 53

参考文献 56

习题 56

第3章 湍流模式 62

引言 62

零方程模式 63

Cebeci-Smith模式 64

Baldwin-Lomax模式 65

一方程模式 67

两方程模式 68

初始条件 69

参考文献 72

第4章 求解抛物型和椭圆型模型方程的数值方法 74

引言 74

模型方程 75

采用有限差分法离散导数 76

采用有限差分法求解抛物型方程 78

显式法 78

隐式法：Crank-Nicolson方法 82

隐式法：Keller盒子法（凯勒尔盒子法） 86

采用有限差分法求解椭圆型方程 90

直接法 91

迭代法 99

多重网格法 102

参考文献 107

习题 107

第5章 双曲型模型方程的数值方法 113

引言 113

显式法：两步Lax-Wendroff法 117

显式法：MacCormack法 119

隐式法 120

迎风方法 123

有限体积法 127

收敛性和稳定性 134

数值耗散和数值色散：人工粘性 138

参考文献 140

习题 141

第6章 不可压缩无粘流动方程 144

引言 144

Laplace方程及其基本解 144

有限差分法 146

Hess-Smith面元法 151

二维翼型面元法程序 155

主程序 156

子程序COEF 156

子程序GAUSS 157

子程序VPDIS 157

子程序CLCM 157

面元法的应用 157

NACA0012翼型的流场特征和分段特性 157

圆柱绕流 159

多段翼型 160

附录6A圆柱绕流的计算程序 161

附录6B翼型计算的面元法程序 161

6B.1主程序 161

6B.2子程序COEF 162

6B.3子程序VPDIS 162

附录6C多段翼型面元法计算程序 162

6C.1主程序 162

6C.2子程序COEF 162

6C.3子程序VPDIS 162

6C.4子程序CLCM 162

参考文献 162

习题 163

第7章 边界层方程组 167

引言 167

标准问题、逆问题及相干问题 168

标准问题的数值方法 170

数值计算公式 172

Newton方法 173

计算程序 BLP 175

主程序 175

子程序INPUT 176

子程序IVPL 178

子程序GROWTH 178

子程序COEF3 178

子程序SOLV3 179

子程序OUTPUT 181

子程序EDDY 182

BLP程序的应用 182

具有相似性的层流流动 182

无相似性的流动 183

参考文献 188

习题 189

第8章 稳定性与转捩 193

引言 193

OS方程的解 195

数值方法 195

特征值的计算 198

en方法 201

计算程序STP 203

主程序 204

子程序VELPRO 204

子程序CSANE 205

子程序NEWTON 205

子程序NEWTONI 205

STP的应用 206

Blasius流的稳定性图 206

平板边界层流动的转捩预测 207

翼型边界层流动的转捩预测 207

参考文献 208

习题 208

第9章 网格生成 209

引言 209

网格生成与映射的基本概念 210

拉伸网格 212

代数方法 213

使用无限插值的代数网格生成方法 215

求解微分方程法 220

保角映射法 224

抛物型映射函数 224

风洞映射函数 226

非结构网格 228

Delaunay三角化方法 228

阵面推进方法 232

参考文献 233

第10章 可压缩无粘流动 234

引言 234

激波跃变关系 235

激波捕捉 237

跨声速小扰动（TSD）方程 238

跨声速小扰动方程算例：无升力翼型周围的流场 239

离散方程 239

求解步骤与算例 240

全速势方程的求解 243

欧拉方程的边界条件 244

欧拉方程的稳定性分析 246

可压缩欧拉方程的MacCormack格式 246

MacCormack格式的模型问题：非定常激波管 247

初始条件 247

边界条件 248

求解过程和算例 248

MacCormack格式的模型问题：准一维喷管 249

初始条件 250

边界条件 250

求解过程与算例 251

可压缩欧拉方程的Beam-Warming格式 252

隐式法的模型问题：非定常激波管 253

求解过程和算例 253

隐式法的模型问题：准一维喷管 255

求解过程和算例 255

参考文献 257

习题 257

第11章 不可压Navier-Stokes方程 258

引言 258

不可压N-S方程的分析 259

边界条件 260

拟压缩方法：INS2D 261

人工时间导数的离散 261

对流通量的离散 262

粘性通量的离散 264

离散后的方程 264

算例：突然扩张层流槽道流动 266

边界条件的离散 266

初始条件 267

求解过程及计算结果 267

算例：平板层流边界层与湍流边界层 270

INS2D的应用 272

参考文献 277

习题 278

第12章 可压缩Navier-Stokes方程 279

引言 279

可压缩Navier-Stokes方程组 279

应用中的难点 280

边界条件 281

MacCormack方法 281

Beam-Warming方法 282

有限体积法 286

算例：突然扩张层流槽道流动 289

初始条件 289

边界条件 290

求解过程和结果 291

附录12A对流通量项E，F和粘性扩散项Eυ，Fυ的雅可比矩阵 292

附录12B方程（12.5.4）边界附近区域的处理 294

参考文献 298

习题 298

附录A附送的CD-ROM上的计算程序 299

附录B第一作者提供的计算程序 301