湍流大渦數值模擬的理論和套用

《湍流大渦數值模擬的理論和套用》是2008年1月1日清華大學出版社出版的圖書，作者是張兆順。本書講述了湍流的基本性質、湍流大渦數值模擬方法的基本原理。

基本介紹

• 書名：湍流大渦數值模擬的理論和套用 
• ISBN：9787302167778
• 頁數：263頁
• 出版社：清華大學出版社
• 出版時間：2008年1月1日

圖書信息

書名：湍流大渦數值模擬的理論和套用

出版社: 清華大學出版社; 第1版 (2008年1月1日)

叢書名: 清華大學學術專著

平裝: 263頁

正文語種: 簡體中文

開本: 16

isbn: 9787302167778

條形碼: 9787302167778

商品尺寸: 23.6 x 15.2 x 1.8 cm

商品重量: 458 g

品牌: 清華大學出版社有限公司

內容簡介

《湍流大渦數值模擬的理論與套用》系統、完整地敘述了湍流大渦數值模擬的基本原理和方法，共5章，包括湍流的基本性質、湍流大渦數值模擬方法的基本原理、各種亞格子模型、簡單湍流的大渦數值模擬和複雜湍流的大渦數值模擬。

作者簡介

張兆順，教授、博士生導師。1957年畢業於上海交通大學造船系，1957一1959年在中國科學院和清華大學合辦的第一屆工程力學研究班學習，1959年起在清華大學任教。1979—1981年在英國南安普頓大學航空航天系進修，並於1982年獲南安普頓大學套用科學院博士（Ph．D）。1979年起，長期從事湍流理論、實驗和套用研究，在湍流相干結構、圓管流動穩定性、標量湍流和大渦數值模擬的亞格子模型的研究中有重要貢獻，在國內外發表論文百餘篇，擔任重要的國際湍流會議科學委員會委員。

目錄

第1章 湍流的性質

1.1 湍流的基本性質

1.1.1 不規則性

1.1.2 多尺度性

1.1.3 複雜的非線性輸運

1.2 湍流的統計方法和統計特性

1.2.1 湍流的統計平均

1.2.2 湍流脈動速度的矩和相關

1.2.3 湍流脈動的譜

1.3 湍流的統計輸運性質

1.3.1 平均運動方程和脈動運動方程

1.3.2 雷諾應力和雷諾應力輸運方程

1.3.3 不可壓縮湍流的標量輸運方程

1.4 各向同性湍流及其性質

1.4.1 均勻各向同性湍流場的相關函式和譜張量

1.4.2 不可壓縮各向同性湍流的能量傳輸

1.4.3 不可壓縮均勻各向同性湍流中的特徵尺度和能譜

1.5 簡單剪下湍流

1.5.1 平壁湍流的統計特性

1.5.2 湍流邊界層的擬序結構

1.6 自由剪下湍流的統計特性和結構

1.6.1 自由剪下湍流的邊界層近似

1.6.2 自由剪下湍流的相似性解

1.6.3 簡單剪下湍流的相干結構

第2章 湍流大渦數值模擬方法的基本原理

2.1 湍流的基本方程和數值模擬方法

2.1.1 湍流的直接數值模擬

2.1.2 雷諾平均N－S方程的數值模擬方法

2.1.3 大渦數值模擬方法

2.2 湍流脈動的過濾

2.2.1 均勻過濾器及其性質

2.2.2 非均勻空間過濾器與交換誤差

2.3 湍流的大渦模擬控制方程

2.3.1 不可壓縮湍流的大渦數值模擬控制方程

2.3.2 被動標量湍流的大渦數值模擬控制方程

2.3.3 可壓縮湍流的大渦數值模擬控制方程

2.4 亞格子通量的性質

2.4.1 亞格子應力的機制

2.4.2 亞格子標量通量的輸運機制

2.5 初始條件和邊界條件

2.5.1 初始條件

2.5.2 邊界條件

第3章 亞格子模型

3.1 唯象論的亞格子渦粘和渦擴散模型

3.1.1 唯象論亞格子渦粘和渦擴散模型的基本思想

3.1.2 亞格子渦粘和渦擴散模型

3.2 唯象論亞格子渦粘和渦擴散模型的改進

3.2.1 動力模式

3.2.2 各向異性過濾器的修正

3.3 結構型亞格子模式

3.3.1 尺度相似模式

3.3.2 反演模式

3.4 理性亞格子模式

3.4.1 理性亞格子應力模式（CZZS模式）

3.4.2 理性亞格子標量通量模式

3.5 亞格子模型的考核

3.6其他亞格子模式

3.6.1單調整合模式

3.6.2多尺度模式

3.6.3線性隨機估計模式

第4章簡單湍流的大渦數值模擬

4.1譜方法

4.1.1譜方法的基本原理

4.1.2偽譜法和混淆誤差

4.2不可壓縮均勻湍流的大渦數值模擬

4.2.1均勻湍流大渦數值模擬的基本方程和初始場

4.2.2均勻湍流大渦數值模擬的算例

4.2.3均勻旋轉湍流的大渦數值模擬

4.2.4無剪下湍流混合層的大渦數值模擬

4.3簡單壁湍流的大渦數值模擬

4.3.1簡單壁湍流的大渦數值模擬方程和邊界條件

4.3.2平面槽道湍流和庫埃特湍流的大渦數值模擬

4.3.3圓管湍流的大渦數值模擬

4.3.4平壁湍流邊界層的大渦數值模擬

4.4簡單自由剪下湍流的大渦數值模擬

4.4.1簡單自由剪下湍流的大渦數值模擬方程和邊界條件

4.4.2平面湍流混合層的大渦數值模擬算例和亞格子模式比較

4.5簡單湍流場中標量湍流的大渦數值模擬

4.5.1線源標量湍流擴散的大渦數值模擬

4.5.2平均等梯度標量場在均勻湍流場中的擴散

4.5.3槽道湍流中標量輸運的數值計算

第5章複雜湍流的大渦數值模擬

5.1有限體積法

5.1.1有限體積法的基本方程

5.1.2有限體積法的離散方式和表示方法

5.1.3有限體積法離散的基本方程

5.1.4插值公式

5.1.5邊界條件

5.2複雜幾何邊界湍流繞流的格線設計

5.2.1貼體格線

5.2.2重疊格線

5.2.3非結構型格線

5.2.4直角格線的浸沒邊界法

5.3複雜湍流的近壁處理

5.3.1壁函式

5.3.2壁函式模型的算例

5.4複雜幾何邊界湍流的算例

5.4.1平面擴壓器

5.4.2繞圓柱流動

5.5高精度有限體積法的大渦數值模擬

5.5.1高精度有限體積法的計算公式

5.5.2高精度有限體積法的大渦數值模擬算例

5.5.3環境流動的算例

5.6雷諾平均和大渦數值模擬的組合模型(RANS/LES)

5.6.1雷諾平均統計模式

5.6.2RANS/LES組合模型的基本思想和實施方法

5.6.3RANS/LES組合模型算例

5.7複雜湍流大渦數值模擬方法的展望

5.7.1大渦數值模擬方法的誤差估計和最佳化

5.7.2複雜物理化學流動的大渦數值模擬方法

名詞索引

參考文獻