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　　分類: 图书,工业技术,一般工业技术,

作者： （美）唐塞塞比奇，（美）邵建平，（美）法西卡佛耶克，（美）艾里克罗伦迪奥 著，符松 译

出 版 社： 清华大学出版社

出版时间： 2009-4-1字数：版次： 1页数： 308印刷时间：开本： 16开印次：纸张：I S B N ： 9787302187639包装： 平装编辑推荐

本书特色

这是一本工业界的著名学者所写的书，是一本理论联系实际的书。本书凝聚了作者在波音公司数十年的工程实践经验，展现了对CFD的深入理解及其在工程研发中的神奇力量。本书的主要特点是：

●深入揭示在解决工程实际问题中如何应用CFD或使用什么样的CFD。

●重点突出，篇幅精当。在覆盖了计算流体力学的主要内容的基础上，本书重点介绍关于求解两个独立变量的可压缩和不可压流动的守恒方程组；主要集中于二维流动，而略去了有限元方法、谱方法和直接数值模拟等内容，使读者更容易理解。

●详细介绍了航空航天气动问题中的流动稳定性和转捩问题的计算方法。

●在附配光盘中提供了书中计算方法和例题的源代码和可执行文件，对于读者学习和解决实际问题有很大帮助。

内容简介

本书紧密结合工程实践，介绍了计算流体力学的主要内容。全书从CFD在航空、汽车等领域的5个应用实例引入，详细讲解了守恒方程组、湍流模式、求解抛物型和椭圆模型方程的数值方法、双曲型模型方程的数值方法、不可压缩无粘流动方程、边界层方程组、稳定性与转捩、网格生成、可压缩无粘流动、不可压Navier-Stokes方程以及压缩Navier-Stokes方程等内容。

本书是为工科相关专业本科生或研究生学习计算流体力学课程编写的教材，也非常适合航空航天、汽车等领域的科研人员和工程师们参考阅读。

目录

第1章 概论

1.1 摩擦阻力降低方法

1.1.1 层流流动控制

1.1.2 NLF和HLFC机翼的计算

1.2 多段机翼最大升力系数的预测

1.3 飞机设计和发动机一体化

1.4 结冰造成的飞机性能损失预测

1.4.1 预测结冰形状

1.4.2 预测飞机气动性能特征

1.5 车辆空气动力学

1.5.1 CFD在汽车领域中的应用

参考文献

第2章 守恒方程组

2.1 引言

2.2 Navier-Stokes方程组

2.2.1 Navier-Stokes方程组：微分形式

2.2.2 Navier-Stokes方程组：积分形式

2.2.3 Navier-Stokes方程组：向量变量形式

2.2.4 Navier-Stokes方程组：变换形式

2.3 雷诺平均Navier-Stokes方程组

2.4 Navier-Stokes方程组的简化形式

2.4.1 无粘流动

2.4.2 Stokes流

2.4.3 边界层

2.5 稳定性方程

2.6 守恒方程的分类

2.7 边界条件

参考文献

习题

第3章 湍流模式

3.1 引言

3.2 零方程模式

3.2.1 Cebeci-Smith模式

3.2.2 Baldwin-Lomax模式

3.3 一方程模式

3.4 两方程模式

3.5 初始条件

参考文献

第4章 求解抛物型和椭圆型模型方程的数值方法

4.1 引言

4.2 模型方程

4.3 采用有限差分法离散导数

4.4 采用有限差分法求解抛物型方程

4.4.1 显式法

4.4.2 隐式法：Crank-Nicolson方法

4.4.3 隐式法：Keller盒子法（凯勒尔盒子法）

4.5 采用有限差分法求解椭圆型方程

4.5.1 直接法

4.5.2 迭代法

4.5.3 多重网格法

参考文献

习题

第5章 双曲型模型方程的数值方法

5.1 引言

5.2 显式法：两步Lax-Wendroff法

5.3 显式法：MacCormack法

5.4 隐式法

5.5 迎风方法

5.6 有限体积法

5.7 收敛性和稳定性

5.8 数值耗散和数值色散：人工粘性

参考文献

习题

第6章 不可压缩无粘流动方程

6.1 引言

6.2 Laplace方程及其基本解

6.3 有限差分法

6.4 Hess-Smith面元法

6.5 二维翼型面元法程序

6.5.1 主程序

6.5.2 子程序COEF

6.5.3 子程序GAUSS

6.5.4 子程序VPDIS

6.5.5 子程序CLCM

6.6 面元法的应用

6.6.1 NACA0012翼型的流场特征和分段特性

6.6.2 圆柱绕流

6.6.3 多段翼型

附录6A 圆柱绕流的计算程序

附录6B 翼型计算的面元法程序

6B.1 主程序

6B.2 子程序COEF

6B.3 子程序VPDIS

附录6C 多段翼型面元法计算程序

6C.1 主程序

6C.2 子程序COEF

6C.3 子程序VPDIS

6C.4 子程序CLCM

参考文献

习题

第7章 边界层方程组

第8章 稳定性与转捩

第9章 网格生成

第10章 可压缩无粘流动

第11章 不可压Navier Stokes方程

第12章 可压缩Navier Stokes方程

附录A 附送的CD-ROM上的计算程序

附录B 第一作者提供的计算程序

书摘插图

第1章概论

本章主要介绍文献中采用CFD技术解决工程实际问题的5个例子，主要介绍利用无粘、边界层、Navier—Stokes方程来求解绕流问题。在其中一些流动中，采用守恒方程的简化形式——比如无粘或边界层方程——更合适；对于其他流动，则需要用到更一般的方程。因此，这本书的范围不超过现有的术语和流体动力学知识。

1.1节中的第一个例子，介绍CFD在飞机减阻方面的应用。通过修改机翼形状、在外表面打孔或是开槽吸气调整压力梯度分布以实现减小机翼阻力的目的。减小飞行器的阻力可以增加航程，提高飞行速度，减小飞行器尺寸和费用，并且可以减小耗油量。通过修改气动外形来调整压力梯度和通过吸气控制层流边界层是阻力缩减方法中非常有力和有效的两种，并且已经证明自然层流边界流动控制和混合层流流动控制是两种有效的方法。

1.2节中的第二个例子，介绍飞机最大升力系数的预测方法。最大升力系数关系到飞机的失速速度，也决定了飞机可以保持巡航状态的最低速度。在这个例子中介绍了预测高升力系统最大升力系数的计算方法，这个系数在飞机起飞和着陆性能中有着重要的作用。

传统上，飞机的设计方法建立于理论空气动力学和风洞试验的基础之上，最后再由飞行试验定型。CFD技术在1960年末开始得到应用，随着计算机计算速度和内存的提高，它在飞机设计中的地位也越来越重要。在今天，与风洞试验和飞行试验一样，CFD是飞行器气动外形设计中所发展的重要空气动力学技术。在飞机设计中，任何一种先进技术都需要能够实现高性能、低风险和低费用。

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