流体机械内流理论与计算
作者：张楚华，琚亚平 编
出版时间：2016年版
内容简介
　　本书系统介绍流体机械内流理论、计算方法及应用，内容包括：张量的基本概念及运算，流体机械内部全三维、准三维、二维流动理论，计算流体力学的数值方法，流体机械内部三维可压缩黏性流动的数值方法及其应用。
目录
前言

常用符号表

第1章绪论1

11流体机械内流的特点1

12流体机械内流的研究方法3

13流体机械内流理论的发展4

14流体机械内流计算的作用5

15本书内容介绍6

参考文献7

第2章张量的基本概念及运算9

21张量的定义9

22流体力学中常用的张量10

23笛卡儿张量分析10

231坐标基矢量10

232矢量的代数运算11

233矢量的微分运算12

234二阶张量举例13

235二阶张量的代数运算19

236二阶张量的微分运算19

24圆柱坐标系下的张量分析20

241圆柱坐标系的基本要素20

242圆柱坐标系下的张量运算21

习题25

参考文献26

第3章流体机械内部三维流动的基本方程27

31绝对流动28

311连续性方程28

312动量方程29

313能量方程30

314状态方程31

315理想流动的控制方程组31

32相对流动32

321绝对流动与相对流动的关系33

322相对流动的控制方程组38

323理想相对流动的控制方程组38

33笛卡儿坐标系下的相对流动控制方程组39

34圆柱坐标系下的相对流动控制方程组40

35定解条件41

351初始条件41

352边界条件42

36模型方程及性质43

习题46

参考文献47

目录流体机械内流理论与计算第4章流体机械内部准三维流动理论48

41两类流面理论简介48

42速度梯度方程50

43S1回转流面正问题52

431回转流面上的速度梯度方程52

432回转流面上的快速分析法53

433回转流面上的质量守恒方程54

44周向平均S2m流面反问题55

441子午面上的速度梯度方程55

442子午面上的质量守恒方程56

45离心叶轮叶片的准三维设计算例57

451叶轮主要设计参数57

452计算过程57

453环量分布对叶片型线及气动载荷的影响60

习题64

参考文献64

第5章平面叶栅二维流动理论66

51平面叶栅流动基本方程66

511平面叶栅模型66

512平面叶栅理想流动方程67

52一阶偏微分方程的特征理论68

521一维线性波动方程68

522一维非定常欧拉方程组69

523高维线性偏微分方程组72

53平面叶栅理想流动的特征分析73

531控制方程组的特征分析73

532边界上的特征分析76

54平面叶栅理想流动的定解条件及处理方式80

541边界条件80

542初始条件82

55三维黏性流动定解条件的讨论83

习题84

参考文献85

第6章计算流体力学的数值方法86

61计算流体力学的发展简史86

62计算流体力学的基本过程88

63区域离散方法91

631网格的基本概念91

632贴体坐标网格的生成方法93

64有限差分法96

641泰勒级数展开式与有限差分96

642一维对流扩散方程的有限差分法97

643有限差分方程的数学特性99

65有限体积法105

651有限体积法的基本步骤105

652对流扩散方程的基本离散格式107

653对流扩散方程的高阶离散格式113

654高维对流扩散方程的离散格式115

66非定常项的离散格式116

661简单差分格式116

662多步格式116

663双重时间格式118

67代数方程组求解方法118

671TDMA方法119

672PDMA方法120

673ADI方法121

674迭代方法122

68对流扩散方程的编程算例122

习题126

参考文献128

第7章时间推进法及其应用129

71气动方程组129

711绝对流动控制方程组的张量形式129

712相对流动控制方程组的张量形式130

713相对坐标系下的绝对流动方程的张量形式130

714笛卡儿坐标系下的流动控制方程组131

72SpalartAllmaras湍流模型132

721湍流输运方程133

722湍流黏度计算公式133

723湍流生成项133

724湍流破坏项134

725考虑旋转和弯曲的改进模型134

726模型常数135

73定解条件136

731初始条件136

732边界条件137

74数值方法138

741二阶中心格式138

742人工黏性140

743显式时间推进141

744加速收敛技巧141

745收敛准则145

75跨声速轴流压缩机转子内部三维可压缩湍流计算与分析145

751NASA Rotor37简介145

752计算程序及参数设置146

753气动性能曲线147

754流场分析148

参考文献152

第8章全速度压力修正法及其应用155

81笛卡儿坐标系下的流动方程及定解条件155

82非结构化网格上的全速度SIMPLE算法156

821非结构化网格上的方程离散156

822对流项的高阶离散格式158

823代数方程组解法159

824界面流速的动量插值法159

825全速度SIMPLE算法160

826计算流程162

827全速度算例考核163

83离心叶轮内部三维可压缩湍流计算与分析164

831NASA LSCC简介164

832计算程序及参数设置164

833气动性能曲线165

834流场分析165

参考文献168