計算流體力學教程(附光碟)（簡體書）

《計算流體力學教程》屬于“中國科學院研究生院教材”系列。《計算流體力學教程》主要介紹計算流體力學中的有限差分算法和有限體積算法及它們的應用。全書共分上、下兩篇：上篇共有8章，主要介紹差分算法理論基礎；下篇共有6章，主要介紹差分算法應用研究和網格生成技術。為便于讀者學習和應用，配書光盤包含若干算法的算例和用C語言和FORTRAN77語言編寫的計算程序。《計算流體力學教程》強調基礎、突出應用、關注最新進展。通過學習《計算流體力學教程》，讀者能對計算流體力學有一個系統和深入的理解，并掌握扎實的理論基礎和具備較強的解決實際問題的能力。《計算流體力學教程》可作為力學、機械、航空航天、熱能等專業及相關專業的研究生教學用書，以及高年級的本科生學習計算流體力學的教材，也可作為從事數值模擬的科研人員和工程技術人員的參考書。

第一章 緒論
第1節 引言
第2節 什麼是計算流體力學
第3節 計算流體力學發展概況
第4節 計算流體力學、理論流體力學及實驗流體力學的關係
第5節 驗證與確認
參考文獻

上篇 差分算法理論基礎
第二章 流體力學基本方程組
第1節 描述流體運動的方法
第2節 推導流體力學基本方程組的基本思路
第3節 流體力學基本方程組
第4節 流體力學基本方程組分析和應用
第5節 湍流基本方程組簡介
第6節 連續介質力學基本方程組簡介
第7節 流體力學基本方程組數學性質及其類型
第8節 流體流動定解條件的提法
參考文獻

第三章 模型方程及其數學物理性質
第1節 模型方程類型
第2節 對流方程及其數學物理性質
第3節 擴散方程及其數學物理性質
第4節 對流一擴散方程及其數學物理性質
第5節 淺水波方程及其數學物理性質
第6節 Riemann問題間斷解
參考文獻

第四章 有限差分算法理論基礎
第1節 有限差分方程離散化
第2節 差分方程構造方法
第3節 差分方程有效性分析
第4節 差分方程穩定性分析——Fourier分析法
第5節 Fourier法分析差分方程穩定性算例
第6節 差分方程耗散性和色散性的Fouricr分析法
第7節 差分方程耗散性和色散性的Taylor分析法
參考文獻

第五章 非線性演化方程數值分析
第1節 非線性演化方程及其特性
第2節 非線性演化方程廣義解——弱解
第3節 弱解的唯一性條件——熵條件
第4節 非線性差分方程穩定性討論
第5節 非線性差分方程局部線性化穩定性分析
參考文獻

第六章 方程(組)的典型差分格式
第1節 引言
第2節 模型方程的典型差分格式
第3節 守恆型方程(組)與守恆型差分格式
第4節 特徵型方程(組)與特徵型差分格式
第5節 Jacobian系數矩陣分裂和流通量矢量分裂
第6節 流體力學多維問題的差分格式和算法
第7節 黏性流動N-S方程組的差分格式和數值解法
第8節 差分格式的時間微商離散問題
參考文獻

第七章 差分方程(組)數值解法
第1節 Gauss消去法
第2節 追趕法
第3節 迭代法
第4節 交替方向隱式差分法(ADI法)
第5節 隱式近似因式分解法(AF法)
第6節 多重網格法
第7節 預處理法
參考文獻

第八章 有限體積算法基礎
第1節 有限體積算法基本思路和做法
第2節 有限體積算法離散化
第3節 對流方程有限體積算法
第4節 對流一擴散方程有限體積算法
第5節 有限體積算法和有限差分算法之間的關係
第6節 有限體積算法的精度和守恆性分析
第7節 有限體積算法在二維不可壓縮黏性流動問題中的應用
參考文獻

下篇 差分算法應用研究
第九章 差分算法應用研究綜述
第1節 可壓縮無黏流動數值解法發展概況
第2節 不可壓縮黏性流動數值解法發展概況
第3節 網格生成技術發展概況
參考文獻

第十章 激波間斷數值處理
第1節 引言
第2節 人工黏性效應及其應用
第3節 提高激波捕捉質量的算法
第4節 近代高分辨率激波捕捉技術
參考文獻

第十一章 高分辨率捕捉激波算法
第1節 間斷分解算法一一Godunov差分格式
第2節 迎風型Roe算法一一Roe差分格式
第3節 高階精度間斷分解算法一一MUSCL差分格式
第4節 間斷分解算法在二維無黏流動中的應用
第5節 總變差不增算法一一TVD差分格式
第6節 TVD差分算法在二維可壓縮無黏流動中的應用
第7節 無振蕩無自由參數耗散算法一一NND差分格式
第8節 NND差分格式在二維可壓縮無黏流動中的應用
參考文獻

第十二章 不可壓縮黏性流動數值算法
第1節 渦量一流函數算法
第2節 渦量一流函數算法在二維不可壓縮黏性流動中的應用
第3節 求解原始變量N-S方程組算法
第4節 求解壓力Poisson方程算法
第5節 求解壓力Poisson方程算法在二維不可壓縮黏性流動中的應用
第6節 求解定常原始變量N-S方程組的人工壓縮算法
第7節 人工壓縮算法在二維不可壓縮黏性流動中的應用
第8節 壓力校正算法(SIMPI．E算法)
第9節 SIMPLE算法在二維不可壓縮黏性流動中的應用
參考文獻

第十三章 高階精度數值算法新進展
第1節 基本無振蕩差分算法(ENO算法)
第2節 加權基本無振蕩差分算法(WENO算法)
第3節 顯式迎風型三階ENO和五階WENO算法在二維可壓縮無黏流動中的應用
第4節 緊致算法——COMPACT差分格式，
第5節 迎風型緊致算法中激波間斷捕捉技術
第6節 迎風型緊致算法在不可壓縮黏性流動
和可壓縮無黏流動中的應用
參考文獻

第十四章 網格生成技術概述
第1節 網格生成技術簡介
第2節 網格生成基本做法和類型
第3節 網格生成技術基本方法
第4節 分區網格生成法簡介
第5節 Cartesian結構網格與自適應技術簡介
第6節 運動網格技術一一浸入邊界法
第7節 非結構網格技術，
第8節 結構網格和非結構網格相結合的混合網格技術
參考文獻