計算傳熱學理論及其在多孔介質(zhì)中的應(yīng)用

內(nèi)容概要

本書介紹了計算傳熱學和多孔介質(zhì)基本理論及其在工程中的應(yīng)用。全書分為三篇，共9章，第一篇為基礎(chǔ)篇(第2～5章)，介紹計算傳熱學基礎(chǔ)理論；第二篇為專題篇(第6、7章)，其內(nèi)容主要涉及多孔介質(zhì)流動傳熱的基礎(chǔ)理論，以及作者在計算傳熱學應(yīng)用方面的成果；第三篇是實戰(zhàn)篇(第8、9
章)，隨書附送了作者自主開發(fā)的計算傳熱學軟件Saints 2D光盤，介紹了軟件的功能和特點、運行操作以及計算實例的演練。
本書可作為能源動力、暖通空調(diào)、土木與環(huán)境、化工、航空、冶金以及生命科學等專業(yè)的高等院校師生、工程技術(shù)人員、科研人員的閱讀參考書，也可作為大專院校研究生和本科生的教材。
 本書由潘陽，許國良，中山顕等編著。

書籍目錄

前言
符號說明
第1章  緒論
  1.1 計算傳熱學的作用、地位及發(fā)展
  1.2  如何學習和應(yīng)用計算傳熱學
  1.3  本書的構(gòu)架
    第一篇  基礎(chǔ)篇
第2章  流動與傳熱的控制方程
  2.1  系統(tǒng)和控制體方法及其相互關(guān)系
  2.2  流動與傳熱的基本控制方程
    2.2.1  連續(xù)方程
    2.2.2  動量方程
    2.2.3  能量方程
  2.3  控制方程的通用形式
  2.4  控制方程的數(shù)學意義和物理意義
  2.5  邊界條件與初始條件
    2.5.1  邊界條件
    2.5.2  初始條件
  2.6  控制方程的簡化
第3章  數(shù)值計算離散化及其求解方法
  3.1  數(shù)值求解的基本思想
  3.2  控制方程離散化的數(shù)學原理
    3.2.1  泰勒級數(shù)展開原理
    3.2.2  形狀函數(shù)和權(quán)余法
  3.3  網(wǎng)格、節(jié)點與計算區(qū)域離散
    3.3.1  網(wǎng)格及區(qū)域離散
    3.3.2  節(jié)點
  3.4  離散化處理的基本規(guī)則
  3.5  數(shù)值計算方法
    3.5.1  有限差分法
    3.5.2  有限容積法
    3.5.3  有限元法
  3.6  離散化代數(shù)方程組求解的數(shù)學方法
    3.6.1  離散代數(shù)方程的矩陣形態(tài)
    3.6.2  高斯消元法
    3.6.3  三對角線矩陣解法
    3.6.4  高斯-賽德爾迭代法
    3.6.5  逐線迭代法
第4章  導熱問題的數(shù)值解法
  4.1  一維導熱問題
    4.1.1  一維非穩(wěn)態(tài)導熱
    4.1.2  一維導熱問題的格式
  4.2  多維非穩(wěn)態(tài)導熱問題
    4.2.1  二維導熱
    4.2.2  柱坐標系和極坐標系及通用形式
    4.2.3  三維導熱
  4.3  源項及邊界條件的處理
    4.3.1  源項的處理
    4.3.2  邊界條件的處理
  4.4  其他幾個離散問題的處理方法
    4.4.1  突變界面網(wǎng)格控制容積及節(jié)點的構(gòu)建
    4.4.2  交界面上相關(guān)物理量的插值方法
  4.5  導熱離散化方程組的ADI解法
第5章  對流問題的數(shù)值解法
  5.1  一維對流問題的離散方程
    5.1.1  對流一擴散項的離散方程及中心差分格式
    5.1.2  其他幾種離散格式及其比較
    5.1.3  一維非穩(wěn)態(tài)有源對流一擴散問題的通用離散方程
  5.2  多維對流一擴散問題的離散方程
    5.2.1  二維問題的離散方程
    5.2.2  三維問題的離散方程
  5.3  SIMPLE算法
    5.3.1  交錯網(wǎng)格及其作用和意義
    5.3.2  網(wǎng)格的劃分及網(wǎng)格參數(shù)
    5.3.3  交錯網(wǎng)格上的插值
    5.3.4  壓力修正法
    5.3.5  SIMPLE算法的計算步驟
    5.3.6  基于SIMPLE算法思想的其他改進算法
  5.4  利用計算機程序?qū)崿F(xiàn)迭代計算過程
  5.5  湍流流動及其傳熱的數(shù)值方法
    5.5.1  湍流流動的基本概念和基本方程
    5.5.2  k-ε模型及其數(shù)值求解
    第二篇  專題篇
第6章  多孔介質(zhì)基本理論
  6.1  多孔介質(zhì)的基本概念
    6.1.1  多孔介質(zhì)的定義及特性
    6.1.2  多孔介質(zhì)的基本參數(shù)
  6.2  多孔介質(zhì)的理論基礎(chǔ)
    6.2.1  體積平均法
    6.2.2  多孔介質(zhì)流動與傳熱的基本方程
第7章  多孔介質(zhì)理論在工程中的應(yīng)用及其數(shù)值計算
  7.1  多孔介質(zhì)理論在熱管抑制土壤凍脹問題中的應(yīng)用
    7.1.1  熱管抑制土壤凍脹的工程及應(yīng)用背景
    7.1.2  基于多孔介質(zhì)理論的宏觀模型
    7.1.3  數(shù)值計算及結(jié)果分析
    7.1.4  熱管抑制土壤凍脹的機理及工程設(shè)計應(yīng)用
  7.2  多孔介質(zhì)理論在復雜傳熱設(shè)備中的應(yīng)用
    7.2.1  換熱器的體積平均控制方程組
    7.2.2  滲透率張量的輔助模型
    7.2.3  Forchheimer張量的輔助模型
    7.2.4  界面?zhèn)鳠彷o助模型
    7.2.5  復雜傳熱設(shè)備的數(shù)值計算結(jié)果及應(yīng)用
  7.3  多孔介質(zhì)方法在通風堆肥過程中的應(yīng)用
    7.3.1  堆肥過程的體積平均控制方程
    7.3.2  一能量方程模型的推導
    7.3.3  數(shù)值模型及初始條件和邊界條件
    7.3.4  數(shù)值計算結(jié)果和討論
  7.4  多孔介質(zhì)理論在生物傳熱學中的應(yīng)用
    7.4.1  生物傳熱學的體積平均方法
    7.4.2  血液流動控制方程
    7.4.3  血液流動和生物組織的雙能量方程
    7.4.4  循環(huán)系統(tǒng)回流傳熱的三能量方程
    7.4.5  灌注流量空間分布對總的回流傳熱的影響
    7.4.6  生物傳熱模型在冷凍切除治療中的應(yīng)用
    第三篇  實戰(zhàn)篇
第8章  流動與傳熱問題數(shù)值積分及SOLODE軟件
  8.1  泰勒級數(shù)展開法與歐拉法
  8.2  Runge-Kutta-Gill法數(shù)值積分及SOLODE軟件
  8.3  兩端點邊界條件問題的解法
  8.4  層流強制對流換熱問題的解法
  習題
第9章  Saints 2D軟件及其操作和演練
  9.1  Saints 2D軟件簡介
  9.2  Saints 2D軟件中的相關(guān)處理方法
    9.2.1  坐標系、通用方程、通用變量和源項的處理
    9.2.2  速度已知與速度未知邊界條件的概念
    9.2.3  湍流壁面法則
  9.3  Saints 2D軟件的基本操作
  9.4  流動與傳熱問題的計算示例
  思考題
  習題
參考文獻

編輯推薦

《計算傳熱學理論及其在多孔介質(zhì)中的應(yīng)用》分為三個篇章，第一篇為基礎(chǔ)篇(第2～5章)，在經(jīng)典之作的基礎(chǔ)上，結(jié)合編者潘陽，許國良等學習、教學和科研的體會，以通俗的語言和表述強調(diào)了計算傳熱學的思想，注重介紹各部分內(nèi)容的核心與方法；第二篇為專題篇(第6章和第7章)，主要匯集編者們多年來的研究成果，其內(nèi)容主要涉及多孔介質(zhì)流動傳熱理論和應(yīng)用，具有一定的參考價值；第三篇是實戰(zhàn)篇(第8章和第9章)，具有創(chuàng)新的內(nèi)容，是本書的一大特點。

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