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內容簡介

本書是格子玻爾茲曼方法（LBM）方麵的一本入門教程。本書從LBM的基本原理和常用模型入手，采用循序漸進的方式，逐步介紹瞭LBM在擴散、對流-擴散、等溫和非等溫不可壓縮流體流動，以及復雜流動等典型問題中的實際應用。本書提供瞭全部實例完整的計算機代碼（FORTRAN語言編寫），針對擴散和對流-擴散問題，還給齣瞭有限差分法和LBM的對比程序和研究結果。全書理論簡單，程序結構清晰，實用性強，便於讀者學習、調試和應用。

作者簡介

楊大勇，南昌大學信息工程學院副教授，主要從事測控技術與儀器專業學科的教學及微機電係統、微流控芯片等方嚮的科研工作，獲得2008年度江西省高等學校科技成果二等奬（項目排名第二）及2013年南昌大學第三屆教授授課競賽二等奬。

目錄

目 錄
第1章 引言與粒子動力學 1
1．1 引言 2
1．2 動力學理論 4
1．2．1 粒子動力學 4
1．2．2 壓力和溫度 5
1．3 分布函數 7
第2章 玻爾茲曼方程 15
2．1 玻爾茲曼輸運方程 16
2．2 BGKW近似 19
2．3 格子排列 20
2．3．1 一維模型 20
2．3．2 二維模型 21
2．3．3 三維模型 22
2．4 平衡分布函數 23
第3章 擴散方程 25
3．1 擴散方程簡介 26
3．2 有限差分近似法 27
3．3 格子玻爾茲曼方法 29
3．4 平衡分布函數 31
3．5 Chapman-Enskog展開 32
3．5．1 歸一化和尺度 35
3．5．2 恒溫限大闆中的熱擴散 36
3．5．3 Chapman-Enskog展開的邊界條件 37
3．5．4 恒熱流密度例子 38
3．6 源或匯 39
3．7 軸對稱擴散 40
3．8 二維擴散方程 41
3．8．1 D2Q4 41
3．8．2 D2Q5 42
3．9 邊界條件 42
3．9．1 給定邊界函數值 43
3．9．2 絕熱邊界條件 43
3．9．3 恒熱流密度邊界條件 43
3．10 二維平闆中的熱擴散 44
3．10．1 D2Q9 45
3．10．2 第一類邊界條件 47
3．10．3 恒熱流密度邊界條件 48
3．11 問題 48
第4章 對流―擴散問題 50
4．1 對流 51
4．2 對流―擴散方程 52
4．2．1 有限差分法 52
4．2．2 格子玻爾茲曼方法 53
4．3 平衡分布函數 55
4．4 Chapman-Enskog展開 56
4．5 二維格子玻爾茲曼方法 61
4．5．1 D2Q4 61
4．5．2 D2Q9 63
4．6 問題 65
4．6．1 多孔介質中的燃燒 65
4．6．2 加熱闆冷卻 66
4．6．3 帶有源項的耦閤方程 66
第5章 等溫不可壓縮流體流動 68
5．1 Navier-Stokes方程 69
5．2 格子玻爾茲曼 70
5．3 邊界條件 74
5．3．1 反彈格式 75
5．3．2 已知速度邊界條件 77
5．3．3 平衡和非平衡分布函數 80
5．3．4 開放邊界條件 80
5．3．5 周期性邊界條件 81
5．3．6 對稱條件 82
5．4 計算機算法 82
5．5 例子 83
5．5．1 方腔流 83
5．5．2 二維通道發展流 84
5．5．3 障礙繞流 87
5．6 渦量－流函數法 93
5．7 六邊形格子 94
5．8 問題 94
第6章 非等溫不可壓縮流體流動 96
6．1 Naiver-Stokes方程和能量方程 97
6．2 強製對流 98
6．3 熱方腔流 98
6．4 熱通道中的強製對流 100
6．5 流固耦閤傳熱 101
6．6 自然對流 102
6．7 多孔介質中的流動與傳熱 106
第7章 多鬆弛格式 107
7．1 多鬆弛方法（MRT） 108
7．2 問題 110
7．3 雙鬆弛時間（TRT） 111
第8章 復雜流動 112
附錄A 計算機代碼 114
A．1 擴散問題（第3章） 115
A．1．1 The LBM Code (D1Q2) 115
A．1．2 The FDM Code (1-D) 116
A．1．3 The LBM Code (D2Q4) 117
A．1．4 The FDM Code (2-D) 120
A．1．5 The LBM Code (D2Q9) 123
A．2 對流―擴散問題（第4章） 127
A．2．1 The LBM Code (D1Q2) 127
A．2．2 The FDM Code (1-D) 129
A．2．3 The LBM Code (D2Q4) 130
A．2．4 The FDM Code (2-D) 133
A．2．5 The LBM Code (D2Q9) 136
A．3 等溫不可壓縮流體流動（第5章） 141
A．4 非等溫不可壓縮流體流動（第6章） 148
A．4．1 The LBM Code for a heated lid-driven cavity 148
A．4．2 The LBM Code for a forced convection 157
A．4．3 The LBM Code for a natural convection 167
A．5 多鬆弛格式（第7章） 176
參考文獻 186
索引 191

前言/序言

格子玻爾茲曼方法：基礎與工程應用（附計算機代碼） 下載 mobi epub pdf txt 電子書

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