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