傳熱與流體流動的數(shù)值計算 帕坦卡1984

第一章  引論
第二章  物理現(xiàn)象的數(shù)學(xué)描述
第三章  離散化方法
第四章  熱傳導(dǎo)
第五章  對流與擴散
第六章  流場的計算
第七章  最后的修飾

第一章  引    論
§1,1本書的范疇
傳熱與流體流動的重要性
    本書的內(nèi)容包括，在工程設(shè)備，自然環(huán)境以及生物機體中出現(xiàn)的熱，質(zhì)傳遞，流體流動，化學(xué)反應(yīng)以及其它一些有關(guān)過程，在大量的實際問題中，可以觀察到這些過程在起著重要的作用．幾乎生產(chǎn)電力的所有方法都以流體流動及傳熱作為其基本過程．同樣的過程控制著大樓建筑的采暖與空調(diào)．化學(xué)與冶金工業(yè)的主要工序使用著諸如加熱爐，熱交換器、冷凝器以及反應(yīng)器之類以熱流體為工質(zhì)的單元設(shè)備．飛機與火箭依靠流體流動，傳熱以及化學(xué)反應(yīng)而運動．在電機及電子線路的設(shè)計中，傳熱往往是一個限制因素，自然環(huán)境的污染在很大程度上是由熱與質(zhì)傳遞所致．暴風(fēng)雨雪，河流泛濫以及著火也都是如此，面對著氣候條件的變化，人體憑借著熱、質(zhì)傳遞進行自身的溫度控制，傳熱和流體流動的過程似乎遍及我們生活中的各個方面．認識和估計這些過程的必要．
    既然所考慮的過程對于人類生活有著如此不可抗拒的作用，我們應(yīng)當(dāng)有能力卓有成效地處置它們。這種能力可以來自于對過程本質(zhì)的認識以及用以定量地估計這些過程的一一套 方法．在掌握了這些?！?知識之后，工程設(shè)備的設(shè)計師們就能夠確保達到所期望的性能——設(shè)計師可以從大量可能的方案中決定佳佳的設(shè)計．估計性能的能力使得我們能夠更安全、更有效地操作現(xiàn)有的設(shè)備．預(yù)測和估計有關(guān)過程可以幫助我們預(yù)報，甚至控制河流泛濫，海水漲潮以及著火這樣一
類潛在的危險．在所有這些情況下，預(yù)測都將提供經(jīng)濟效益并為人類幸福作出貢獻．預(yù)測的本質(zhì)
    對處于一定物理條件下的狀態(tài)的估計在于給出那些控制有關(guān)過程的變量值．現(xiàn)在讓我們來討論一個特殊的例子，對于一個具有一定條件的燃燒室，完整的估計應(yīng)當(dāng)為霾們提供在整個感興趣的空間內(nèi)的速度、壓力，溫度以及各有關(guān)化學(xué)組元的濃度分布，同時也應(yīng)當(dāng)提供在燃燒室壁面上的摩擦切應(yīng)，熱流密度以及質(zhì)量流量，預(yù)測應(yīng)當(dāng)說明其中每一個物
理量究竟是如何隨著幾何條件，流量以及流體物性等等的變化而改變的．

本書的目的
    本書主要目的在于發(fā)展一種估計熱與質(zhì)傳遞，流體流動以及有關(guān)過程的通用性方法，正如我們馬上就要看到的那樣，在用來預(yù)測過程特性的各種預(yù)測方法之中，數(shù)值解是一種大有前途的方法，在這本書中，我們就將介紹一個用以估計上述過程的數(shù)值方法，    我們要盡可能設(shè)計一種具有完全的通用性能的數(shù)值方法。因此我們將盡力排除對我們的數(shù)值方法采取諸如二維、
邊界層近似以及常密度流動這樣一類的限定性約束條件．如果臨時要采取某種限制，那也只是為了表達與理解上的便利

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