前言第1章 绪论1.1 计算流体力学概述1.1.1 计算流体力学的形成和发展1.1.2 计算流体力学方法简介1.1.3 计算流体力学的特点1.1.4 计算流体力学的过程步骤1.2 流体的基本特性1.2.1 流体的密度、重度和相对密度1.2.2 流体的粘性1.2.3 流体的压缩性1.2.4 流体的热传导及扩散1.2.5 液体的表面张力1.2.6 流体的运动特性1.3 流体流动的基本控制方程1.3.1 系统与控制体1.3.2 质量守恒方程1.3.3 动量守恒方程1.3.4 能量守恒方程1.3.5 状态方程1.3.6 组分质量守恒方程1.3.7 湍流的雷诺（Reynolds）时均方程及湍流模型方程1.3.8 控制方程的通用形式1.4 初始条件及边界条件1.5 控制方程与流动的类型1.6 热流体数值计算的步骤1.7 小结思考题第2章 控制微分方程的数值求解方法2.1 数值计算方法和分类2.1.1 有限差分法2.1.2 有限体积法2.1.3 有限元法2.1.4 有限分析法2.1.5 边界元法2.1.6 谱分析法2.1.7 数值积分变换法2.1.8 格子 Boltzmann法2.2 离散化的概念及方法2.2.1 离散化的概念2.2.2 离散化方程的结构2.2.3 离散化方程的推导方法2.3 有限体积法原理2.3.1 有限体积法的基本思想2.3.2 有限体积法的计算网格2.3.3 有限体积法的基本原理2.4 离散化代数方程组的求解2.4.1 概述2.4.2 线性方程组的一般解法——高斯(Gauss)消元法2.4.3 三对角方程组的解法——TDMA算法2.4.4 多维离散化代数方程组的求解方法——迭代法2.5 小结思考题第3章 热传导问题的数值计算3.1 一维稳态热传导问题3.1.1 离散网格的生成3.1.2 控制方程的积分离散3.1.3 界面值的处理3.1.4 源项的处理3.1.5 离散化方程的建立3.1.6 边界条件的处理3.1.7 拟线性离散化方程组的求解3.1.8 有限体积法的4条基本原则3.1.9 一维稳态热传导问题C语言编程实例3.2 一维非稳态热传导问题3.2.1 离散方程的建立3.2.2 显式格式、克兰克-尼科尔森格式及全隐格式3.2.3 全隐格式离散化方程3.2.4 一维非稳态热传导问题C语言编程实例3.3 二维和三维热传导问题3.3.1 二维热传导问题的全隐格式离散化方程3.3.2 三维热传导问题的全隐格式离散化方程3.3.3 热传导问题离散化方程的通用表达式3.3.4 二维热传导问题C语言编程实例3.4小结思考题第4章 对流与扩散问题的数值计算4.1 一维稳态对流与扩散问题4.1.1 控制方程的离散化4.1.2 中心差分格式4.1.3 一阶迎风格式4.1.4 混合格式4.1.5 指数格式4.1.6 乘方格式4.1.7 各种离散格式的共同点及精度比较4.1.8 低阶离散格式的特点4.1.9 一维稳态对流与扩散问题C语言编程实例4.2 多维对流与扩散问题4.2.1 二维瞬态对流-扩散问题的离散化方程4.2.2 三维瞬态对流-扩散问题的离散化方程4.2.3 对流-扩散问题离散化方程的通用表达式4.3小结思考题第5章 流场的数值计算5.1 流场数值计算存在的问题5.2 基于交错网格的动量方程离散5.2.1 压力梯度项离散的问题5.2.2 交错网格下动量方程的离散5.3 压力修正算法——SIMPLE算法5.3.1 速度修正方程5.3.2 压力修正值方程5.3.3 SIMPLE算法的求解步骤5.3.4 SIMPLE算法的进一步讨论5.3.5 压力参考点的选取5.3.6 简单流场边界条件的处理5.3.7 二维稳态层流流场SIMPLE算法求解C语言编程实例5.4小结思考题第6章 CFD技术及其应用简介6.1 CFD技术的发展概况6.2 CFD技术在工程中的应用6.3 CFD商用软件的结构6.4 常用的CFD商用软件6.4.1 CFD软件的发展6.4.2 CFD通用软件的主要特点6.4.3 常用CFD商用软件简介6.5 CFD技术在工程热物理领域中的应用6.5.1 CFD技术在流体机械中的应用6.5.2 CFD技术在暖通空调工程中的应用6.5.3 CFD技术在制冷工程中的应用6.5.4 CFD技术在汽车设计中的应用6.6 小结思考题第7章 基于CFX软件的离心泵内流模拟7.1 CFX软件介绍7.1.1 软件简介7.1.2 软件特点7.1.3 软件求解功能7.1.4 独具特色的前处理7.2 离心泵模型的绘制7.2.1 Pro/E软件简介7.2.2 模型的绘制7.3 离心泵计算区域网格划分7.4 离心泵内部流动的数值模拟7.5 计算结果及分析7.6 小结思考题第8章 基于STAR CD软件的发动机喷嘴内流模拟8.1 喷嘴内流动区域实体造型8.1.1 UG NX软件简介8.1.2 喷油器绘制8.2 喷嘴内流的动网格计算8.2.1 STAR CD功能简介8.2.2 STAR CD的基本组成部分8.2.3 动态网格的特征和生成8.2.4 数值计算8.3 小结思考题第9章 基于STAR CCM+软件的发动机冷却水套流动模拟9.1 STAR CCM+软件介绍9.1.1 软件简介9.1.2 软件特点及优势9.1.3 软件工作界面9.2 发动机机体及冷却水套几何模型9.3 发动机冷却水套流动模拟9.3.1 几何模型的导入9.3.2 网格的生成9.3.3 物理模型和物性参数的设定9.3.4 后处理准备9.3.5 计算结果分析9.4小结思考题第10章 基于Converge软件的发动机工作过程数值模拟10.1 Converge软件介绍10.1.1 软件简介10.1.2 软件特点及优势10.1.3 软件工作界面10.2 内燃机缸内工作过程物理模型10.2.1 流动相关模型10.2.2 喷雾相关模型10.2.3 燃烧排放模型10.3 发动机工作过程数值模拟10.3.1 几何导入、诊断及修复10.3.2 边界分割10.3.3 参数文件准备10.3.4 计算设定10.3.5 后处理10.4 小结思考题第11章 基于Fire软件的喷雾燃烧及SCR后处理过程模拟11.1 Fire软件介绍11.1.1 软件简介11.1.2 软件特点11.1.3 软件应用方面的优势11.2 发动机喷雾燃烧过程数值模拟11.2.1 发动机模型11.2.2 燃烧室网格划分11.2.3 喷雾燃烧过程数值模拟11.2.4 数值模拟结果11.3 SCR后处理过程数值模拟11.3.1 SCR催化器三维建模11.3.2 网格划分11.3.3 数值模拟11.3.4 数值模拟结果11.4 小结思考题第12章 基于Airpak软件的厨房通风系统数值模拟12.1 Airpak软件介绍12.1.1 软件简介12.1.2 软件特点12.1.3 软件工作界面12.2 厨房空间物理模型12.3 厨房通风系统数值模拟12.3.1 厨房求解域网格12.3.2 求解及参数设定12.3.3 边界条件设置12.3.4 数值模拟操作及设置过程12.3.5 数值模拟结果12.4 小结思考题参考文献