《计算流体力学基础原理》PDF版电子书,全面介绍计算流体力学的基本理论与方法,适用于工程、物理及数学等领域的研究人员和学生学习参考。
《计算流体力学基本原理》是一本深入探讨流体动力学在计算机科学应用的专业书籍。计算流体力学(Computational Fluid Dynamics, CFD)利用数值方法解决流体动力学方程,结合数学、物理学及计算机科学的精髓,为工程师和科学家提供预测分析流体行为的强大工具。该书PDF版涵盖了CFD的基础概念,包括压强、密度、温度等基本性质以及牛顿第二定律和连续性方程等运动规律。
书中详细阐述了纳维-斯托克斯方程组,这是描述流体动量守恒、质量守恒及能量守恒的核心数学模型。由于这些方程式在实际应用中复杂难解,通常需要借助数值方法进行近似求解。读者可以学习到如何将连续偏微分方程离散化为有限差分法、有限元或有限体积等算法,并掌握稳定性和收敛性分析以确保结果的准确性。
CFD广泛应用于航空航天、汽车设计及生物医学工程等领域,书中展示了实际案例并介绍了使用CFD软件进行流场模拟的方法。包括湍流模型选择、边界条件设定以及后处理技术等内容,帮助读者将理论知识转化为实践应用能力。
掌握网格生成技术对于学习计算流体力学同样重要。不同的物理域离散化方法如结构化、非结构化和混合网格会影响最终结果的精度。书中还可能涉及多物理场模拟及并行计算策略等高级主题,以提高CFD研究效率。
《计算流体力学基本原理》适合对这一领域感兴趣的学者与工程师阅读学习,在科研实践或工程应用中发挥重要作用。通过深入理解流体运动规律和掌握数值工具的应用技巧,读者能够有效解决实际问题。