第一章 导论 1
1.1流体流动，传热传质过程的重要性 1
1.2预测的方法 1
实验研究 2
理论计算 2
理论计算的优点 2
理论计算的缺点 3
1.3何为CFD？ 4
1.4预测方法的选择 5
1.5如何开展CFD工作？ 6
前处理器 6
求解器 6
后处理器 7
1.6应用CFD方法所能解决的问题 8
1.7本书的目的 10
参考文献 12
第二章 物理现象的数学描述 13
2.1流体流动与传热过程的守恒律 13
2.2控制微分方程 14
质量守恒方程 15
跟踪流体粒子或以流体微元来表示变化率 16
动量方程 17
能量方程 19
化学组分的守恒 22
状态方程 23
牛顿流体的纳维-斯托克斯方程 23
湍流的时间平均方程 25
通用微分方程 25
2.3物理行为归类 27
2.4控制方程的数学分类及其对数值解的影响 29
偏微分方程的3种类型 29
椭圆型方程 29
抛物型方程 30
双曲型方程 30
2.5初始条件与边界条件 31
2.6坐标的性质 32
自变量 32
坐标的合适选择 32
单向与双向的坐标 33
物理问题数值求解的基本过程 35
习题 36
参考文献 36
第三章 离散化方法 38
3.1数值方法的本质 38
任务 38
离散化的概念 39
离散化方程的结构 39
3.2推导离散化方程的方法 39
泰勒级数公式 40
变分公式 40
加权余数法 41
控制容积公式 41
3.3一个说明性的例子 42
3.4四个基本法则 45
3.5小结 48
习题 48
参考文献 49
第四章 导热问题的处理 50
4.1本章的对象 50
4.2一维稳态热传导 51
基本方程 51
网格布置 51
界面导热系数 52
非线性 54
源项的线性化 55
边界条件 56
实例 58
4.3不稳态一维热传导 65
通用的离散化方程 65
显式、克兰克-尼科尔森（Crank-Nicolson）模式、全隐式模式 66
全隐式离散化方程 68
实例 68
4.4二维与三维问题 75
二维问题的离散化方程 75
三维问题的离散化方程 76
4.5控制容积面的布置 77
控制容积面的位置 77
其他坐标系 79
4.6小结 81
习题 81
参考文献 83
第五章 对流-扩散问题的处理 84
5.1任务 84
5.2一维稳态对流与扩散 85
预备性的推导 85
上风方案 90
精确解 93
指数方案 94
混合方案 95
幂函数格式 98
一个通用化的公式 99
各种格式的结果 102
5.3二维问题的离散化方程 102
推导的细节 103
最终的离散化方程 104
5.4三维问题的离散化方程 105
5.5单向空间坐标 106
使空间坐标成为单向坐标的条件 106
出流边界条件 107
5.6假扩散 108
关于假扩散的一般观点 108
有关假扩散的正确看法 109
5.7对流-扩散问题的高阶格式 111
5.8小结 117
习题 117
参考文献 118
第六章 流场的计算 121
6.1流场计算的特殊性 121
主要的困难 121
以涡量为基础的方法 122
6.2某些有关的困难 122
压力梯度项的表达 122
连续性方程的表达 124
6.3困难的解决——交错的网格 125
6.4动量方程 126
6.5压力与速度的修正 129
6.6压力修正方程 130
6.7 SIMPLE算法 131
计算进行的顺序 131
压力修正方程的讨论 132
压力修正方程的边界条件 135
压力的相对特性 135
6.8 SIMPLE算法的发展（SIMPLER、SIMPLEC、SIMPLEX、PISO等） 136
修订的算法——SIMPLER 136
修订的算法——SIMPLEC 139
修订的算法——SIMPLEX 140
修订的算法——SIMPLE Date 141
修订的算法——SIMPLEST 142
修订的算法——PISO 142
6.9 Coupled算法 145
6.10小结 145
习题 146
参考文献 148
第七章 求解方法与最后的修饰 150
7.1线性代数方程的解 150
7.2代数方程的解 153
7.3超松弛与欠松弛 157
7.4方法的迭代性质 159
7.5源项的线性化 162
讨论 162
常正变量的源项线性化 163
7.6关于准备与调试计算机程序的几点建议 164
7.7小结 166
习题 166
参考文献 167
第八章 专题 168
8.1给定热流或传热条件时，边界条件处理的改进 168
8.2周期性通道流传热问题与循环TDMA 169
8.3共轭问题的求解与双TDMA算法 174
8.4具有隔离（blocked-off）区域的规则网格 177
8.5不规则的几何形状 178
8.6 CFD软件使用指南 178
CFD模拟的精度分析 179
湍流模型使用建议 181
近壁面模型处理 189
多相流模型使用指南 191
燃烧模型使用指南 192
旋转机械仿真指南 194
参考文献 197
第九章 应用举例 198
9.1单相流数值模拟 198
厚翅片管内流体流动与传热的数值分析 198
螺旋内翅片管内充分发展流体流动与传热的数值分析 199
蓄热器蓄热-放热过程 201
危险化学品泄漏事故应急反应的重气扩散数值模拟 203
9.2多相流部分 207
文氏嘴结构对金属滤管脉冲反吹过程流动特性影响 207
降膜结晶 209
部分熔融（发汗）过程的数值模拟 212
超重力旋转床中水脱氧过程的模型化研究 215
三维气力输送 217
9.3化学反应和燃烧 219
湍流化学反应的分形数值模拟 219
旋转填充床内的微观混合研究 220
9.4结语 221
参考文献 222