暖通空調(diào)流體流動數(shù)值計算方法與應(yīng)用

前言

符號表

第1章緒論

1.1 CFD發(fā)展歷程

1.1.1開創(chuàng)時期

1.1.2飛速發(fā)展時期

1.1.3不斷豐富和完善時期

1.2 CFD與其他研究方法之間的關(guān)系

1.3 CFD在建筑環(huán)境與設(shè)備工程中的應(yīng)用

1.3.1概述

1.3.2 CFD在建筑內(nèi)氣流組織和熱濕環(huán)境分析中的應(yīng)用

1.3.3 CFD在建筑外風環(huán)境及特殊構(gòu)筑物風荷載分析中的應(yīng)用

1.3.4 CFD在建筑設(shè)備或特殊空間內(nèi)傳熱傳質(zhì)分析中的應(yīng)用

1.3.5 CFD在新型通風方式及人體熱舒適狀況分析中的應(yīng)用

1.4仿真過程

1.5 CFD軟件的基本組成

1.5.1前處理器

1.5.2求解器

1.5.3后處理器

參考文獻

第2章描述氣流運動的數(shù)學模型

2.1層流流動模型

2.1.1 Navier—Stokes方程

2.1.2連續(xù)性方程

2.1.3能量方程（溫度方程）

2.1.4濃度方程

2.2紊流流動模型（k—ε模型、k—l模型）

2.2.1連續(xù)性方程

2.2.2雷諾方程

2.2.3紊流流動的能量方程

2.2.4紊流流動能量的黏性耗散率e的傳遞方程

2.2.5紊流流動的能量方程

2.2.6濃度方程

2.3其他紊流模型

2.3.1重整化群模型

2.3.2直接數(shù)值模擬（DNS）模型

2.3.3雷諾應(yīng)力模型

2.4二維層流ψ—ω叫法

2.5二維紊流ψ—ω法

2.6方程組的無因次化

2.6.1層流p—v法的無因次方程組

2.6.2紊流p—v法的無因次方程組

2.6.3二維層流ψ—ω法的無因次方程組

2.6.4二維紊流ψ—ω法的無因次方程組

2.7流體的性質(zhì)與無因次準則對流體流動的影響

2.7.1流體的物性參數(shù)

2.7.2流體流動的無因次準則

2.8偏微分方程的特殊類型

2.8.1橢圓型方程

2.8.2雙曲型方程

2.8.3拋物型方程

參考文獻

第3章流體流動控制方程組的離散化方法

3.1離散化的基本知識

3.1.1離散化的概念

3.1.2離散化的目的

3.2有限差分的基本方法

3.2.1泰勒級數(shù)法

3.2.2多項式擬合法

3.3控制容積法

3.3.1一維對流擴散問題的精確解

3.3.2中心差分格式

3.3.3上風格式

3.3.4冪函數(shù)差分格式

3.3.5混合差分格式

……

第4章二維流體流動數(shù)學模型的離散化

第5章三維流體流動數(shù)學模型的離散化

第6章邊界條件

第7章二維室內(nèi)氣流流動問題

第8章三維室內(nèi)氣流流動問題

第9章有害物傳播的數(shù)值計算

第10童分層空調(diào)與置換通風

第11章流固耦合問題計算方法

第12章大渦模擬

第13章室內(nèi)氣流流動的模型試驗方法

參考文獻2100433B

《暖通空調(diào)流體流動數(shù)值計算方法與應(yīng)用》可作為暖通、空調(diào)、燃氣及土木建筑等領(lǐng)域工程師、設(shè)計人員、本科生、教師和研究生的參考書，既對理論研究和軟件開發(fā)有參考價值，又對開展相關(guān)領(lǐng)域應(yīng)用研究有所裨益。作者早在1985年率先從事"室內(nèi)氣流數(shù)值仿真"的研究，本書即是作者多年來研究成果的總結(jié)。書中從層流到紊流，從穩(wěn)態(tài)到動態(tài)，從二維到三維，逐步深入，詳細闡述了暖通空調(diào)中氣流流動的數(shù)解方法，并針對暖通空調(diào)領(lǐng)域許多關(guān)鍵問題和發(fā)展前沿方向，諸如置換通風、高大空間大渦模擬、通風幕墻、大空間環(huán)境治理等節(jié)能環(huán)保問題進行了仿真研究，此外，還簡要介紹了為驗證數(shù)值計算結(jié)果所采用的通風模型的試驗方法和基礎(chǔ)理論。本書充分體現(xiàn)了其系統(tǒng)性、基礎(chǔ)性和內(nèi)容的新穎性。

作品目錄

第1篇 暖通空調(diào)工程設(shè)計指導書與說明書；第2篇 建筑與暖通空調(diào)工程制圖標準之應(yīng)用；第3篇 暖通空調(diào)工程設(shè)計規(guī)范之應(yīng)用；第4篇 暖通空調(diào)工程施工及驗收規(guī)范之應(yīng)用。

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《斷裂力學中的數(shù)值計算方法及工程應(yīng)用(精)》共分六章，主要內(nèi)容包括：基本斷裂參數(shù)數(shù)值計算方法、啞節(jié)點斷裂單元、線狀裂紋和面狀裂紋的虛擬裂紋閉合法、若干斷裂專題以及虛擬裂紋閉合法應(yīng)用等。

在第一章中，介紹了斷裂力學中的三個主要參數(shù)(應(yīng)力強度因子、J積分和應(yīng)變能釋放率)以及各自對應(yīng)的數(shù)值計算方法，并通過一個典型例題詳細講解了實施這些數(shù)值計算方法的具體過程。在第二章中，講解了啞節(jié)點斷裂單元的基本思想，同時給出基于商業(yè)有限元軟件ABAQUS的用戶自定義單元子程序，供讀者參考使用。在第三章和第四章中，分別介紹了針對線狀裂紋和面狀裂紋的虛擬裂紋閉合法。該方法具有對有限元網(wǎng)格尺寸不敏感和對裂紋尖端無需特殊單元處理的優(yōu)點，體現(xiàn)了計算精度和計算效率的有效平衡。在第五章中，通過一系列具體例題，討論如何應(yīng)用虛擬裂紋閉合法對典型斷裂問題進行分析，包括界面裂紋與彎折裂紋、沖擊載荷下裂紋的響應(yīng)、動靜態(tài)裂紋擴展以及疲勞裂紋擴展等專題。在第六章中，總結(jié)了虛擬裂紋閉合法的工程應(yīng)用情況，涉及材料(金屬材料、復合材料等)的斷裂分析、粘接接頭和加強構(gòu)件的斷裂評價、載荷效應(yīng)和溫度效應(yīng)以及微機電器件的失效等。以上內(nèi)容基本上涵蓋了斷裂力學數(shù)值方法的理論基礎(chǔ)、計算程序和應(yīng)用背景等。

《巖土工程數(shù)值計算方法》主要包括四部分內(nèi)容：巖土體的本構(gòu)模型；巖土工程中常用的數(shù)值計算方法，主要介紹了有限差分法、有限單元法、邊界單元法與離散單元法的概念與基本原理；巖土工程數(shù)值計算方法在邊坡工程、地下工程和建筑基礎(chǔ)工程中的應(yīng)用；常用的GeoStudio、ANSYS和FLAC3D等巖土工程軟件的應(yīng)用方法和一些工程實例。