可压缩流的大涡模拟方法 [Large Eddy Simulation for Compressible Flows（Scientific Computation）] pdf epub mobi txt 电子书 下载 2025

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E.加尼尔（E.Garnier） 著

图书标签:

• 大涡模拟
• 可压缩流
• 计算流体力学
• 数值方法
• 科学计算
• 湍流
• CFD
• LES
• 高分辨率方法
• 气动学

出版社： 世界图书出版公司

ISBN：9787510058202

版次：1

商品编码：11314926

包装：平装

外文名称：Large Eddy Simulation for Compressible Flows（Scientific Computation）

开本：16开

出版时间：2013-05-01

用纸：胶版纸

页数：276

正

内容简介

　　可压缩流的les是一个函待开发的领域，《可压缩流的大涡模拟方法》旨在讲述les基础及其在实践中的应用。为了最大程度地缩小理论框架之间的衔接，缓解les研究和日益增长的工程模型应用中的需求之间的矛盾，《可压缩流的大涡模拟方法》最大程度地将和该领域有关论题囊括其中，用全新的方式全面讲述了les理论及其应用。

目录

1 introduction
2 les governing equations
2.1 preliminary discussion
2.2 governing equations
2.2.1 fundamental assumptions
2.2.2 conservative formulation
2.2.3 alternative formulations
2.3 filtering operator
2.3.1 definition
2.3.2 discrete representation of filters
2.3.3 filtering of discontinuities
2.3.4 filter associated to the numerical method
2.3.5 commutation error
2.3.6 favre filtering
2.3.7 summary of the different type of filters
2.4 formulation of the filtered governing equations.
2.4.1 enthalpy formulation
2.4.2 temperature formulation
2.4.3 pressure formulation
2.4.4 entropy formulation
2.4.5 filtered total energy equations
2.4.6 momentum equations
2.4.7 simplifying assumptions
2.5 additional relations for les of compressible flows
2.5.1 preservation of original symmetries
2.5.2 discontinuity jump relations for les
2.5.3 second law of thermodynamics
2.6 model construction
2.6.1 basic hypothesis
2.6.2 modeling strategies

3 compressible turbulence dynamics
3.1 scope and content of this chapter
3.2 kovasznay decomposition of turbulent fluctuations
3.2.1 kovasznay's linear decomposition
3.2.2 weakly nonlinear kovasznay decomposition
3.3 statistical description of compressible turbulence
3.4 shock-turbulence interaction
3.4.1 introduction to the linear interaction approximation theory
3.4.2 vortical turbulence-shock interaction
3.4.3 mixed-mode turbulence-shock interaction
3.4.4 consequences for subgrid modeling
3.5 different regimes of isotropic compressible turbulence
3.5.1 quasi-isentropic-turbulence regime
3.5.2 nonlinear subsonic regime
3.5.3 supersonic regime
3.5.4 consequences for subgrid modeling

4 functional modeling
4.1 basis of functional modeling
4.1.1 phenomenology of scale interactions
4.1.2 basic functional modeling hypothesis
4.2 sgs viscosity
4.2.1 the boussinesq hypothesis
4.2.2 smagorinsky model
4.2.3 structure function model
4.2.4 mixed scale model
4.3 isotropic tensor modeling
4.4 sgs heat flux
4.5 modeling of the subgrid turbulent dissipation rate
4.6 improvement of sgs models
4.6.1 structural sensors and selective models
4.6.2 accentuation technique and filtered models
4.6.3 high-pass filtered eddy viscosity
4.6.4 wall-adapting local eddy-viscosity model
4.6.5 dynamic procedure
4.6.6 implicit diffusion and the implicit les concept

5 explicit structural modeling
5.1 motivation of structural modeling
5.2 models based on deconvolution
5.2.1 scale-similarity model
5.2.2 approximate deconvolution model
5.2.3 tensor-diffusivity model
5.3 regularization techniques；.
5.3.1 eddy-viscosity regularization
5.3.2 relaxation regularization
5.3.3 regularization by explicit filtering
5.4 multi-scale modeling of subgrid-scales
5.4.1 multi-level approaches
5.4.2 stretched-vortex model
5.4.3 variational multi-scale model

6 relation between sgs model and numerical discretization
6.1 systematic procedures for nonlinear error analysis
6.1.1 error sources
6.1.2 modified differential equation analysis
6.1.3 modified differential equation analysis in spectral space
6.2 implicit les approaches based on linear and nonlinear discretization schemes
6.2.1 the volume balance procedure of schumamm
6.2.2 the kawamura-kuwahara scheme
6.2.3 the piecewise-parabolic method
6.2.4 the flux-corrected-transport method
6.2.5 the mpdata method
6.2.6 the optimum finite-volume scheme
6.3 implicit les by adaptive local deconvolution
6.3.1 fundamental concept of aldm
6.3.2 aldm for the incompressible navier-stokes equations.
6.3.3 aldm for the compressible navier-stokes equations

7 boundary conditions for large-eddy simulation of compressible flows
7.1 introduction
7.2 wall modeling for compressible les
7.2.1 statement of the problem
7.2.2 wall boundary conditions in the kovasznay decomposition framework： an insight
7.2.3 turbulent boundary layer： vorticity and temperature fields
7.2.4 turbulent boundary layer： acoustic field
7.2.5 consequences for the development of compressible wall models
7.2.6 extension of existing wall models for incompressible flows
7.3 unsteady turbulent inflow conditions for compressible les
7.3.1 fundamentals
7.3.2 precursor simulation： advantages and drawbacks
7.3.3 extraction-rescaling techniques
7.3.4 synthetic-turbulence-based models

8 subsonic applications with compressibility effects
8.1 homogeneous turbulence
8.1.1 context
8.1.2 a few realizations
8.1.3 influence of the numerical method
8.1.4 sgs modeling
8.2 channel flow
8.2.1 context
8.2.2 a few realizations
8.2.3 influence of the numerical method
8.2.4 influence of the sgs model
8.3 mixing layer
8.3.1 context
8.3.2 a few realizations
8.3.3 influence of the numerical method
8.3.4 influence of the sgs model
8.4 boundary-layer flow
8.4.1 context
8.4.2 a few realizations
8.5 jets
8.5.1 context
8.5.2 a few realizations
8.5.3 influence of the numerical method
8.5.4 influence of the sgs model
8.5.5 physical analysis
8.6 flows over cavities
8.6：1 context
8.6.2 a few realizations
8.6.3 influence of the numerical method
8.6.4 influence of the sgs model
8.6.5 physical analysis

9 supersonic applications
9.1 homogeneous turbulence
9.2 channel flow
9.2.1 context
9.2.2 a few realizations
9.2.3 influence of the numerical method
9.2.4 influence of the grid resolution
9.2.5 influence of the sgs model
9.3 boundary layers
9.3.1 context
9.3.2 a few realizations
9.3.3 influence of the numerical method
9.3.4 influence of the grid resolution
9.3.5 sgs modeling
9.4 jets
9.4.1 context
9.4.2 a few realizations
9.4.3 influence of the numerical method
9.4.4 influence of the sgs model
9.4.5 physical analysis

10 supersonic applications with shock-turbulence interaction
10.1 shock-interaction with homogeneous turbulence
10.1.1 phenomenology of shock-interaction with homogeneous turbulence
10.1.2 les of shock-interaction with homogeneous turbulence
10.2 shock-turbulence interaction in jets
10.2.1 phenomenology of shock-turbulence interaction in jets
10.2.2 les of shock-turbulence interaction in jets
10.3 shock-turbulent-boundary-layer interaction
10.3.1 phenomenology of shock-turbulent-boundary-layer interaction
10.3.2 les of compression-ramp configurations
references
index

前言/序言

好的，下面是根据您的要求撰写的图书简介，力求详实、自然，且完全不涉及《可压缩流的大涡模拟方法 [Large Eddy Simulation for Compressible Flows（Scientific Computation）]》这本书的内容。 --- 书名：流体力学中的先进数值方法与应用 作者：[此处留空，或填写虚构作者名，例如：张华，李明] 出版社：[此处留空，或填写虚构出版社名，例如：科技计算出版社] 第一部分：绪论与基础理论 本书聚焦于现代计算流体力学（CFD）领域中一系列关键的、具有广泛应用前景的数值方法及其在复杂流动问题中的应用。全书结构清晰，从理论基础出发，逐步深入到前沿的算法设计与工程实践。 第一章：流体力学基础回顾 本章首先系统回顾了不可压缩与弱可压缩流动的控制方程，包括Navier-Stokes方程的张量形式、守恒律表达以及在不同坐标系下的具体形式。重点阐述了流体运动的物理本质，如动量守恒、质量守恒和能量守恒的数学表达。同时，简要介绍了湍流的统计描述，包括雷诺平均（RANS）的基本概念及其在低速流动中的局限性，为后续章节引入更精细的模拟方法奠定基础。本章强调了物理模型与数学模型之间的严密联系。 第二章：有限体积法的几何与代数构造 作为本书数值方法的核心，有限体积法（FVM）被详细介绍。我们从最基本的控制体积的离散化入手，探讨了如何将偏微分方程积分到任意形状的控制体积上。章节重点阐述了通量计算的精确性与稳定性问题，包括界面通量的一阶、二阶及其以上精度的插值格式（如迎风格式、中心差分格式的修正）。尤其深入分析了对流项的离散化，讨论了源项和扩散项的线性化处理方法，为求解复杂方程组做好准备。 第二章的重点是： 讨论了非结构化网格上的数据插值技术，包括基于梯度重建的求解器在处理非均匀网格时的误差控制策略。 第二部分：求解非线性方程组的核心算法 求解Navier-Stokes方程的核心难点在于处理速度与压力的耦合问题，以及对流项带来的非线性特性。本部分将详细剖析当前主流的压力-速度耦合算法。 第三章：压力-速度耦合算法：SIMPLE族方法 本章系统梳理了压力修正（PISO）、半隐式（SIMPLE）及其改进算法（如SIMPLE-C、PIMPLE）的理论框架。详细推导了SIMPLE算法的控制方程，解释了压力泊松方程的构造过程，并探讨了该方程的求解效率与稳定性。我们不仅关注算法的稳定收敛性，还着重分析了不同修正步骤对计算速度的影响，并对比了它们在稳态与瞬态问题中的适用性。 第四章：高分辨率对流项求解策略 为了准确捕捉流动中的高梯度区域和间断结构，高分辨率格式至关重要。本章深入探讨了基于通量差分格式（FDM）和有限体积法（FVM）的对流项离流求解技术。详细介绍了诸如QUICK、MUSCL 等高阶迎风重构格式，并重点讲解了TVD（Total Variation Diminishing）格式的原理，包括限制器函数（Flux Limiters）的设计，以确保计算结果既具有高精度，又避免数值耗散或振荡。 第三章和第四章的交汇点： 讨论了在求解压力泊松方程时，如何使用迭代求解器（如代数多重网格法AMG）与高分辨率格式相结合，以加速整体收敛速度。 第三部分：湍流建模与混合尺度的模拟 本部分将目光投向了湍流现象，这是工程流体力学中最具挑战性的部分之一。本书将从传统方法的局限性出发，引向更精细的模拟范式。 第五章：雷诺平均纳维-斯托克斯（RANS）方程与标准湍流模型 尽管RANS方法计算成本相对较低，但其对湍流应力的建模仍然是关键。本章详细介绍了RANS方程的推导，并系统梳理了主流的两方程模型，包括 $k-epsilon$ 模型（标准、重整化群）、$k-omega$ 模型及其混合形式（如SST模型）。我们着重分析了这些模型在处理壁面边界层、分离流和复杂应力迁移时的适用性和局限性。 第六章：混合尺度的建模：分离涡模拟（DES）与壁面函数 为弥补RANS在解析细微湍流结构上的不足，本章介绍了混合模型策略。首先，探讨了如何将特定区域的雷诺平均模型与更精细的亚音速涡旋捕捉方法结合。随后，重点讲解了基于尺度的分离模拟（DES）的基本思想，包括其在过渡区域如何自动切换模式。此外，还详细讨论了壁面边界层处理中的壁面函数技术，分析了其对近壁区流动分辨率的影响。 第四部分：高级应用与面向对象编程实践 本书的最后部分将理论与实践相结合，展示如何构建一个高效、灵活的CFD求解器框架。 第七章：瞬态流动模拟与时间推进策略 对于涡旋脱落、燃烧波传播等非稳态问题，时间积分方案的选择至关重要。本章对比了全隐式、半隐式和显式时间推进方法。详细分析了后向欧拉法、Crank-Nicolson法在不同问题的应用条件，并探讨了如何结合压力耦合算法实现高效的瞬态求解，包括多时间步进策略。 第八章：面向对象的CFD求解器设计与并行化 本章探讨了现代CFD软件工程的实践。介绍如何使用面向对象的方法（OOP）来封装几何模型、离散算子和求解器组件，以增强代码的可维护性和可扩展性。最后，简要介绍了基于MPI（消息传递接口）和OpenMP的并行计算策略，展示了如何在大规模并行计算环境中高效地部署和运行复杂的CFD模拟。 全书旨在为研究生、科研人员和高级工程师提供一个全面、深入的技术参考，使其不仅能理解当前CFD方法背后的数学原理，还能掌握构建和应用先进数值模拟工具的能力。全书包含丰富的数学推导和伪代码示例，但侧重于物理机制的理解与算法选择的判断。

评分☆☆☆☆☆

《可压缩流的大涡模拟方法》[Large Eddy Simulation for Compressible Flows（Scientific Computation）] 的书名让我眼前一亮，尤其是在“Scientific Computation”这个系列出版的背景下，我预感这本书将是一本理论扎实、方法先进的学术专著。我目前正在学习和研究数值模拟技术，而 LES 是我一直想深入了解但又觉得门槛较高的一个领域，特别是可压缩流的 LES，听起来就充满了挑战。我期待书中能够提供一个清晰且逻辑严谨的理论框架，从基础的动量、能量守恒方程出发，讲解如何通过空间滤波或时间滤波来导出 LES 的基本控制方程。更吸引我的是，我想了解书中会如何解决可压缩性带来的亚格子尺度（SGS）建模难题。例如，在处理激波、剪切层以及密度梯度显著的流动时，传统的 SGS 模型是否需要修正，或者是否存在专门针对可压缩流的、更具物理普适性的 SGS 模型。我希望书中不仅会介绍理论，还能提供一些数值实现的细节，比如如何选择合适的离散格式来捕捉高马赫数流动中的关键物理现象，以及如何进行有效的网格收敛性分析。这本书无疑为我打开了通往更前沿计算流体力学研究的大门。

评分☆☆☆☆☆

读到《可压缩流的大涡模拟方法》[Large Eddy Simulation for Compressible Flows（Scientific Computation）] 的书名，我的第一反应是它可能是一本非常“硬核”的书，适合那些已经具备相当流体力学和数值计算基础的研究者。我虽然对计算流体力学（CFD）有一定了解，但要深入到大涡模拟（LES）这个层面，特别是应用于可压缩流，对我来说还是一个不小的挑战。我预想这本书会从最基本的守恒律出发，详细介绍如何将这些方程进行滤波，从而推导出LES的基本方程组。更重要的是，我期望书中能够深入探讨不同类型的亚格子模型（SGS），尤其是在可压缩流动环境下，如何选择和发展能够捕捉温度、密度和压力波动效应的SGS模型。我想象书中会提供大量的数学推导和理论分析，也许还会包含一些经典的案例研究，展示LES在预测复杂可压缩流动现象（例如爆震波、高速射流稳定性等）时的能力。对我而言，最大的吸引力在于它提供了一个深入理解高精度模拟高超声速流动、燃烧以及航空航天领域关键问题的途径。如果这本书能清晰地解释这些复杂的数值方法和理论框架，那我将受益匪浅。

评分☆☆☆☆☆

对于《可压缩流的大涡模拟方法》[Large Eddy Simulation for Compressible Flows（Scientific Computation）] 这本书，我抱着极大的期待。我的研究方向涉及到湍流控制，而大涡模拟（LES）是目前最有效的湍流模拟技术之一。然而，将 LES 应用于可压缩流，其中涉及的数学和物理挑战远超不可压缩流。我猜想这本书会非常深入地探讨可压缩性对 LES 框架带来的影响，比如滤波过程如何改变了动量、能量和质量的守恒律，以及亚格子应力张量和亚格子能量耗散的建模。我特别关注书中是否会介绍一些先进的 S G S 模型，例如能够捕捉可压缩湍流中的涡粘性、热扩散以及激波引起的耗散等效应的模型。此外，对于求解可压缩 Navier-Stokes 方程的数值方法，我也希望书中能够有详尽的介绍，比如高分辨率格式在处理强烈的压缩性效应和激波时如何保持稳定性和准确性。如果这本书能够提供关于 LES 在不同雷诺数、马赫数以及热力学条件下应用的案例分析，那就更完美了。这本书对我来说，是进一步提升湍流模拟能力，特别是应对复杂工程问题的关键。

评分☆☆☆☆☆

这本《可压缩流的大涡模拟方法》[Large Eddy Simulation for Compressible Flows（Scientific Computation）] 的封面设计就散发出一种严谨而深刻的学术气息，其书名直击了计算流体力学领域中一个极具挑战性的前沿课题——可压缩流的大涡模拟。我尚未深入阅读，但从其标题和出版方（Scientific Computation）的定位来看，我预感这将是一部重量级的著作，可能会详尽阐述大涡模拟（LES）技术在处理高速、高马赫数流动时的独特挑战和解决方案。我猜想书中会花费大量篇幅来讨论可压缩性对亚格子模型（SGS）选择和设计的影响，比如如何准确捕捉压缩性耗散、激波与湍流的相互作用等。同时，对于求解器方面，想必也会有深入的介绍，例如高精度格式在处理激波和湍流结构时如何权衡稳定性和精度。我个人在湍流模拟领域颇有兴趣，但对于可压缩流的LES，尤其是其中涉及到的理论细节和数值算法，一直感觉是个相对晦涩的领域。这本书的出现，让我看到了一个系统性学习并掌握这一复杂技术的绝佳机会。我期待它能帮助我理解如何构建有效的、能够准确预测可压缩流动现象（如喷气发动机内部流动、高超声速飞行器周围气流等）的LES模型。

评分☆☆☆☆☆

《可压缩流的大涡模拟方法》[Large Eddy Simulation for Compressible Flows（Scientific Computation）] 这个标题立刻勾起了我对空气动力学领域深入探索的兴趣。作为一名对飞行器设计和性能预测有浓厚兴趣的工程师，我深知准确模拟复杂流动场的重要性，而可压缩流的 LES 正是实现这一目标的强大工具。我设想这本书会详细讲解 LES 在处理超音速、高超声速流动时的独到之处，比如如何有效地处理激波、膨胀波等不连续结构，以及湍流耗散与压缩性效应之间的复杂耦合。我特别好奇书中会如何阐述亚格子模型（SGS）的设计，因为在可压缩流动中，能量耗散和热量传递的机制与不可压缩流有显著差异。是否会有专门的章节讨论针对激波-湍流相互作用的 S G S 模型，或者如何通过引入额外的方程来捕捉可压缩性带来的影响？我期待这本书能提供一些实用的指导，例如在选择数值格式、网格分辨率以及 S G S 模型时，应该考虑哪些关键因素，才能获得既准确又经济高效的模拟结果。总而言之，这本书对我而言，是通往更精确、更深入理解高速空气动力学现象的一扇窗口。

评分☆☆☆☆☆

虽然是一本小书，但是要学好还真是不容易

评分☆☆☆☆☆

挺好的，一直是京东买东西，速度快，效率高。

评分☆☆☆☆☆

还没看、、、、、、、、、、、、、、

评分☆☆☆☆☆

挺有用的，很值得看一看

评分☆☆☆☆☆

书要掉库存～有点慢了～正品不错

评分☆☆☆☆☆

本书内容包括复合材料力学、复合材料结构力学及复合材料结构设计相关内容。复合材料力学习惯上是指复合材料的材料力学部分，这部分内容为第2、3章；而复合材料结构（如梁、板结构等）的力学部分称为复合材料结构力学，为第4章；5～8章则分别介绍了连接件的设计基础、复合材料结构设计方法与特点，以及复合材料结构设计案例。

评分☆☆☆☆☆

还没看、、、、、、、、、、、、、、

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挺好的

评分☆☆☆☆☆

物品很好