学习、掌握离散数值方法的基本理论及其在热物理学科中的应用,已经成为全面提高热物理专业学生素质、增强学生适应能力的一项重要内容。本书根据作者多年来讲授这类课程的讲稿整理而成,目的在于为理工院校相近专业提供一本专业基础课教材,为未曾接触过数值计算的高年级本科生和研究生,有选择地介绍几种离散数值方法的基础理论及其在热科学中的应用。通过学习,使读者理解数值计算的基本原理,掌握数值计算的一些主要方法,能够理论联系实际,初步具有对热物理问题进行数值计算的能力,为进一步用数值方法从事热科学研究奠定基础。
本书较为系统地介绍了求解热物理问题的三种数值方法一有限容积法、有限差分法和有限元法,其中着重于介绍热物理中用得最多的有限容积法。全书共10章:第1章,绪论,介绍学科背景;第2~3章,为有限容积法和有限差分法的基础部分,重点讲述离散方法及其离散格式的定性性质;第4~7章,侧重于有限容积法,讲述数值方法在热物理问题中的应用;第8~9章,为提高部分,介绍代数解法和网格生成技术;第10章,讲述有限元法基础及其在热物理中的应用。全书内容取材广泛,层次分明,概念清晰,论述严谨,理实并重,适用性强。
本书可以作为理工院校热能与动力工程专业高年级本科生和研究生教材,也可供相近专业师生以及工程技术人员和科研人员参考。
总序
前言
第1章 绪论
1.1 热物理问题数值研究的起源和发展
1.2 热物理问题数值研究与理论、实验研究之间的关系
1.3 计算热物理研究的基本任务
1.4 本书内容梗概
参考文献
第2章 热物理问题的数学描述与偏微分方程的分类
……
第3章 离散方法基础
第4章 扩散方程的数值方法
第5章 对流扩散方程的数值方法
第6章 回流问题流动—传热耦合计算的数值方法
第7章 湍流流动—传热耦合计算的数值方法
第8章 离散化代数方程组的求解
第9章 网格生成
第10章 热物理中的有限元法基础
习题