管路內(nèi)流體數(shù)值計算與仿真

第1章緒論

1.1流體數(shù)值計算與仿真的意義和方法

1.1.1機(jī)械管路內(nèi)流體數(shù)值計算與仿真的意義和計算流體力學(xué)

1.1.2流體力學(xué)的實驗研究、理論分析和數(shù)值仿真

1.1.3計算機(jī)和數(shù)值計算

1.2流體數(shù)值仿真的步驟

1.3機(jī)械管路內(nèi)流體數(shù)值仿真的典型問題

1.3.1錐形漸擴(kuò)管路內(nèi)紊流的數(shù)值仿真

1.3.2液壓管路內(nèi)過渡流的數(shù)值仿真

1.3.3液壓管路內(nèi)脈動流的數(shù)值仿真

1.4代數(shù)多重網(wǎng)格法及其在管路內(nèi)流體數(shù)值計算與仿真中的應(yīng)用

1.5物理量的單位和量綱

第2章管路內(nèi)典型流體流動的數(shù)學(xué)模型

2.1管路內(nèi)紊流的數(shù)學(xué)模型

2.1.1紊流基本方程

2.1.2紊流動能k方程和紊流耗散率ε方程

2.1.3“標(biāo)準(zhǔn)”型k—ε紊流模型方程組的構(gòu)成

2.1.4近壁低Re數(shù)型k—ε紊流模型

2.1.5圓管內(nèi)紊流的k—ε模型

2.1.6DHR型與DLR型k—ε紊流模型

2.1.7“標(biāo)準(zhǔn)”型、DHR型與DLR型k—ε紊流模型的關(guān)系

2.2紊流基本方程與k—ε紊流模型的導(dǎo)出依據(jù)

2.2.1紊流連續(xù)方程

2.2.2紊流運動方程

2.2.3紊流能量方程

2.2.4k—ε紊流模型

2.2.5“標(biāo)準(zhǔn)”型k—ε紊流模型

2.2.6紊流方程組的封閉性

2.3管路內(nèi)非定常流的數(shù)學(xué)模型

2.3.1管路內(nèi)過渡流的數(shù)學(xué)模型

2.3.2管路內(nèi)脈動流的數(shù)學(xué)模型

第3章網(wǎng)格生成方法

3.1網(wǎng)格生成概述

3.2BFC網(wǎng)格自動生成方法

3.2.1BFC適體均勻網(wǎng)格自動生成方法

3.2.2BFC適體近壁密集型徑向非均勻網(wǎng)格自動生成方法

3.3BFC網(wǎng)格自動生成的源程序與實例

3.3.1錐形漸擴(kuò)管路內(nèi)紊流場BFC網(wǎng)格自動生成源程序及其說明

3.3.2BFC網(wǎng)格自動生成實例

第4章代數(shù)多重網(wǎng)格（AMG）法

4.1基本概念和術(shù)語

4.2—種常用的AMG法

4.2.1網(wǎng)格粗化算法及插值算子的構(gòu)造

4.2.2算法復(fù)雜度

4.2.3收斂性分析

4.2.4H—CAMG法

4.3基于AMG預(yù)條件子的預(yù)處理方法

4.4數(shù)值實驗

第5章求解幾種典型離散系統(tǒng)的GAMG法

5.1求解二維九點格式的SMG法

5.1.1啟動部分

5.1.2求解部分

5.1.3數(shù)值實驗

5.2求解各向異性網(wǎng)格問題的GAMG法

5.2.1具有局部各向異性的有限元網(wǎng)格

5.2.2求解各向異性網(wǎng)格問題的GAMG法

5.2.3在橢圓型方程組有限元分析中的應(yīng)用

5.3高次有限元方程的GAMG法

5.3.12D高次有限元方程的AMG法

5.3.23D高次有限元方程的AMG法

5.3.3收斂性分析

第6章DLR型k—ε紊流模型的數(shù)值方法

6.1DLR型k—ε紊流模型BFC法

6.2DLR型k—ε紊流模型BFC.AMG法

6.2.1DLR型k—ε紊流模型的BFC變換

6.2.2DLR型k—ε紊流模型方程組的離散化

6.2.3壓力泊松方程兩種差分格式的構(gòu)建

6.2.4數(shù)值化邊界條件的設(shè)置和處理

6.2.5有限差分離散化線性代數(shù)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)

6.2.6DLR型k—ε紊流模型方程組求解的耦合算法

6.3壓力泊松方程離散系統(tǒng)的求解方法及數(shù)值實驗

6.3.1Point—SOR法及數(shù)值實驗

6.3.2AMG法及數(shù)值實驗

第7章錐形漸擴(kuò)管路內(nèi)紊流的數(shù)值仿真診斷系統(tǒng)

7.1數(shù)值仿真診斷系統(tǒng)

7.1.1數(shù)值仿真診斷系統(tǒng)的組成

7.1.2數(shù)值計算程序系統(tǒng)模塊設(shè)計及應(yīng)用軟件包

7.1.3數(shù)值計算源程序

7.2若干應(yīng)用實例與診斷分析

7.2.1錐形漸擴(kuò)管路內(nèi)紊流的高精度數(shù)值仿真

7.2.2錐形漸擴(kuò)管路內(nèi)紊流的高效數(shù)值仿真

7.2.3數(shù)值預(yù)測結(jié)果的等值線圖和可視化彩色圖像

7.2.4計算條件影響的診斷分析

第8章管路內(nèi)非定常流的數(shù)值仿真

8.1管路內(nèi)過渡流的數(shù)值仿真

8.1.1管路內(nèi)過渡流的數(shù)值方法與仿真模型

8.1.2數(shù)值計算程序系統(tǒng)模塊設(shè)計及應(yīng)用軟件

8.1.3計算實例及實驗驗證

8.1.4應(yīng)用軟件的數(shù)值預(yù)測功能、性能和用途

8.2管路內(nèi)脈動流的數(shù)值仿真

8.2.1管路內(nèi)脈動流的數(shù)值方法

8.2.2數(shù)值計算程序系統(tǒng)模塊設(shè)計及應(yīng)用軟件包

8.2.3計算實例及實驗驗證

8.2.4應(yīng)用軟件包的數(shù)值預(yù)測功能及用途

附錄錐形漸擴(kuò)管路內(nèi)紊流數(shù)值計算源程序清單及其說明（光盤）

參考文獻(xiàn)

內(nèi)容簡介 2100433B

本書共分為八章，主要內(nèi)容包括:管路內(nèi)典型流體流動的數(shù)學(xué)模型、網(wǎng)格生成方法、代數(shù)多重網(wǎng)格(AMG)法、求解幾種典型離散系統(tǒng)的GAMG法等。

《電磁場數(shù)值計算與仿真分析》主要討論基于時域有限差分方法的電磁場仿真分析技術(shù)，依次介紹了有限差分方法的基本概念、電磁場時域有限差分法的原理與實現(xiàn)、電磁場仿真計算平臺的構(gòu)建、電磁場理論與微波工程問題的仿真計算、電磁場并行計算方法研究等內(nèi)容。書中注重理論和實踐的結(jié)合，在闡明算法原理的基礎(chǔ)上，詳細(xì)介紹了自行建立仿真系統(tǒng)的方法，并用豐富的計算實例說明了如何進(jìn)行實際的仿真計算與分析。在附錄中列出了相關(guān)的計算機(jī)知識，以供需要時查閱。

《電磁場數(shù)值計算與仿真分析》可以作為電磁場與微波技術(shù)專業(yè)有關(guān)課程的教學(xué)用書，也可供從事電磁場理論研究和微波工程設(shè)計的相關(guān)人員參考。

第1章緒論

1.1有限元數(shù)值計算方法及其工程應(yīng)用

1.2計算機(jī)仿真技術(shù)的意義與趨勢

1.3現(xiàn)代計算機(jī)協(xié)同仿真技術(shù)與發(fā)展

1.4土木工程數(shù)值計算與仿真分析軟件簡介

第2章有限元數(shù)值計算和仿真技術(shù)的理論與方法

2.1彈性力學(xué)的基本理論與基本方程

2.1.1彈性力學(xué)中的基本概念

2.1.2彈性力學(xué)中的基本假定

2.1.3彈性力學(xué)的兩種平面問題

2.1.4平面問題的基本方程與邊界條件

2.1.5圣維南原理與疊加原理

2.2有限元數(shù)值分析的基本理論與方法

2.2.1有限單元離散

2.2.2位移模式與形函數(shù)

2.2.3虛位移原理與虛功方程

2.2.4單元剛度矩陣與整體剛度矩陣

2.2.5計算荷載的種類與數(shù)值處理

2.3多媒體技術(shù)與實現(xiàn)仿真的基本方法

2.3.1多媒體技術(shù)簡介

2.3.2多媒體協(xié)同設(shè)計環(huán)境

2.3.3工程研究的多媒體仿真分析

2.4線性與非線性有限元數(shù)值求解方法

2.4.1線性代數(shù)方程組的求解

2.4.2工程中的非線性問題及特點

2.4.3非線性方程組的求解

2.5結(jié)構(gòu)局部與整體穩(wěn)定問題的數(shù)值分析

2.5.1結(jié)構(gòu)屈曲基本原理及分類

2.5.2結(jié)構(gòu)穩(wěn)定問題計算方法

2.5.3有限元求解結(jié)構(gòu)屈曲的基本方法

2.5.4應(yīng)用ANSYS求解結(jié)構(gòu)屈曲的實現(xiàn)

2.5.5非線性屈曲分析的具體注

2.6巖土工程問題穩(wěn)定性數(shù)值分析方法

2.6.1瑞典圓弧法計算原理

2.6.2畢肖普法計算原理

2.6.3簡布的普遺條分法計算原理

2.7動力學(xué)問題的基本方程與求解方法

2.7.1動力響應(yīng)及荷載類型

2.7.2振動問題與波動問題

2.7.3動力響應(yīng)基本方程與波動問題的求解

2.8滲流與地震反應(yīng)問題的數(shù)值求解方法

2.8.1滲流問題的數(shù)值求解方法

2.8.2地震反應(yīng)分析的數(shù)值求解方法

2.9有限元并行計算技術(shù)及應(yīng)用前景

2.9.1單元分析的并行計算

2.9.2總體剛度矩陣的并行裝配

2.9.3約束條件的并行處理

2.10參數(shù)化設(shè)計方法與用戶可編程特性

2.10.1參數(shù)化設(shè)計語言APD

2.10.2參數(shù)化設(shè)計宏文件

2.10.3ANSYS的用戶可編程特性

第3章有限元數(shù)值計算與仿真分析的前處理方法

第4章有限元數(shù)值計算誤差估計與自適應(yīng)分析方法

第5章有限元數(shù)值計算與仿真分析的后處理方法

第6章土木工程數(shù)值計算與仿真技術(shù)應(yīng)用實例

主要參考文獻(xiàn)……2100433B

內(nèi) 容 簡 介本書主要敘述了熱工水力分析中的數(shù)值計算方法，包括偏微分方程的數(shù)值求解、線性代數(shù)方程組的求解、流體動力學(xué)方程體系以及數(shù)值求解方法等內(nèi)容。本書的重點是在介紹各種數(shù)值計算方法的基礎(chǔ)上，對SIMPLE方法、多孔介質(zhì)法、子通道分析方法等進(jìn)行討論，深入算法的核心，對各種數(shù)值計算方法進(jìn)行研究。

本書可作為高等院校反應(yīng)堆工程專業(yè)研究生的專業(yè)課教材，也可供相關(guān)專業(yè)的工程技術(shù)人員參考。