《計算方法叢書10:二維非定常流體力學(xué)數(shù)值方法(典藏版)》系統(tǒng)地論述了非定常流體力學(xué)問題的數(shù)值解法。內(nèi)容包括:Euler方法,Lagrangc方法,質(zhì)點(diǎn)網(wǎng)格法,以及這些方法的推廣。《計算方法叢書10:二維非定常流體力學(xué)數(shù)值方法(典藏版)》中還包括作者自己的成果,在實(shí)際計算中這些方法已被廣泛地應(yīng)用了。 《計算方法叢書10:二維非定常流體力學(xué)數(shù)值方法(典藏版)》可供高等院校計算數(shù)學(xué)專業(yè)和流體力學(xué)專業(yè)的師生以及科研人員和工程技術(shù)人員參考。
在四五十年代尖端武器的研制中,科學(xué)計算的需要促進(jìn)了數(shù)字電子計算機(jī)的發(fā)明與發(fā)展,流體力學(xué)運(yùn)動可以由非線性的偏微分方程組來描述,在實(shí)際計算中,由于方程組與模型幾何結(jié)構(gòu)等的復(fù)雜性,計算規(guī)模往往是很大的,對于如此大型的計算課題,以往任何計算工具都是不能適應(yīng)的,這就促使人們不得不去創(chuàng)造與發(fā)明新的計算工具,數(shù)字電子計算機(jī)就是在大型科學(xué)計算課題的需求下,發(fā)明與發(fā)展起來的。
以往總是先對問題提法、解的性質(zhì)、近似方法與誤差分析都作了充分研究以后,才去作數(shù)學(xué)問題的數(shù)值求解的,數(shù)字電子計算機(jī)的出現(xiàn)使人們采用數(shù)值方法求解的數(shù)學(xué)問題范圍得到了很大的擴(kuò)展,科學(xué)技術(shù)研究的實(shí)際問題與理論問題對計算數(shù)學(xué)不斷提出越來越復(fù)雜的數(shù)學(xué)模型問題,要求得到近似數(shù)值解,在這些數(shù)學(xué)問題中,出現(xiàn)的方程或方程組在理論上暫時還難于作比較完整與深入的研究,但是使用數(shù)字電子計算機(jī),可以得出所要求精度的數(shù)值近似解來,從而可以利用數(shù)值方法來研究解決所面臨的各種科學(xué)技術(shù)研究中出現(xiàn)的實(shí)際問題與理論問題。
科學(xué)技術(shù)研究的進(jìn)展對數(shù)字電子計算機(jī)的計算能力提出越來越高的要求,三十余年來,國內(nèi)外幾乎每臺最先進(jìn)的數(shù)字電子計算機(jī)的研制都是為了滿足科學(xué)計算的需要,也都是作科學(xué)計算使用的,科學(xué)計算課題是無限的,這種無限而迫切的要求促使電子計算技術(shù)的發(fā)展,數(shù)字電子計算機(jī)前二三十年的發(fā)展是迅速的,機(jī)器運(yùn)算速度增長了五個數(shù)量級,內(nèi)存容量增長了三個數(shù)量級,研制成了運(yùn)算速度每秒上億次,內(nèi)存容量數(shù)百萬字的巨型數(shù)字電子計算機(jī),在更高速的數(shù)字電子計算機(jī)的研制中,會明顯地感覺到電訊號傳播受到光速的限制,因此進(jìn)一步發(fā)展數(shù)字電子計算機(jī),一方面要使器件更小型化,另一方面也應(yīng)該著重考慮到方法、算法與程序在解題中的作用,近些年來計算機(jī)的發(fā)展過程是:由巨型機(jī)、小型機(jī)、超級小型機(jī)、小型超級機(jī)而小型超級機(jī)的組合系統(tǒng),還要使機(jī)器具有并行運(yùn)算、多指令流與多數(shù)據(jù)流的性能以此來提高解題能力,電子器件小型化的進(jìn)展使得近年來計算機(jī)的價格在下降而性能在提高,計算技術(shù)與科學(xué)計算都是處于發(fā)展的高峰時期。
序言
引言
第一章 基本方程
§l 三維Descartes直角坐標(biāo)系中的流體力學(xué)方程組
§2 曲線坐標(biāo)系中的流體力學(xué)方程組
§3 Lagrange坐標(biāo)系中的方程
§4 沖激波和人為粘性
第二章 Euler方法
§1 網(wǎng)格和差商
§2 Euler流體力學(xué)方程的差分格式
§3 差分格式的穩(wěn)定性分析
§4 Euler差分方程的格式粘性和穩(wěn)定性
§5 流體網(wǎng)格法
§6 隱式連續(xù)Euler方法
§7 爆轟波的數(shù)值計算
第三章 帶質(zhì)點(diǎn)或標(biāo)志的Euler方法
§1 質(zhì)點(diǎn)網(wǎng)格法
§2 多流體網(wǎng)格法
§3 GILA方法
§4 標(biāo)志網(wǎng)格法
第四章 Lagrange方法
§l 概述
§2 動最方程的差分近似
§3 邊界條件
§4 人為粘性
§5 滑移面的計算
§6 重分網(wǎng)格
§7 彈塑性計算
§8 二維彈塑性斷裂
第五章 Euler和Lagrange相結(jié)合的方法
§l 積分形式守恒方程的離散化
§2 ALE方法
§3 能量守恒誤差與完全守恒差分格式
§4 網(wǎng)格的構(gòu)造
第六章 體平均多流管方法годунов間斷分解方法,隨機(jī)違取法
§1 體平均多流管方法的基本考慮和特點(diǎn)
§2 體平均多流管方法的基本計算格式
§3 網(wǎng)格邊界物理量的計算格式
§4 網(wǎng)格角點(diǎn)位置的計算
§5 計算程序的信息及邏輯
§6 體平均多流管方法計算格式的一些性質(zhì)
§7 годунов的間斷分解方法
§8 隨機(jī)選取法
第七章 守恒律與守恒型差分格式
§1 守恒律與弱解
§2 熵條件與物理解
§3 守恒型差分格式
§4 單調(diào)差分格式
§5 物理解的計算
參考文獻(xiàn)