傳熱與流體流動(dòng)的數(shù)值計(jì)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(duì)流與擴(kuò)散
第六章  流場(chǎng)的計(jì)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(dòng)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(jī)體中出現(xiàn)的熱，質(zhì)傳遞，流體流動(dòng)，化學(xué)反應(yīng)以及其它一些有關(guān)過程，在大量的實(shí)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(dòng)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(jī)與火箭依靠流體流動(dòng)，傳熱以及化學(xué)反應(yīng)而運(yùn)動(dòng)．在電機(jī)及電子線路的設(shè)計(jì)中，傳熱往往是一個(gè)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(duì)著氣候條件的變化，人體憑借著熱、質(zhì)傳遞進(jìn)行自身的溫度控制，傳熱和流體流動(dòng)的過程似乎遍及我們生活中的各個(gè)方面．認(rèn)識(shí)和估計(jì)這些過程的必要．
    既然所考慮的過程對(duì)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(duì)過程本質(zhì)的認(rèn)識(shí)以及用以定量地估計(jì)這些過程的一一套 方法．在掌握了這些專『1知識(shí)之后，工程設(shè)備的設(shè)計(jì)師們就能夠確保達(dá)到所期望的性能——設(shè)計(jì)師可以從大量可能的方案中決定佳佳的設(shè)計(jì)．估計(jì)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(cè)和估計(jì)有關(guān)過程可以幫助我們預(yù)報(bào)，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(xiǎn)．在所有這些情況下，預(yù)測(cè)都將提供經(jīng)濟(jì)效益并為人類幸福作出貢獻(xiàn)．預(yù)測(cè)的本質(zhì)
    對(duì)處于一定物理?xiàng)l件下的狀態(tài)的估計(jì)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(gè)特殊的例子，對(duì)于一個(gè)具有一定條件的燃燒室，完整的估計(jì)應(yīng)當(dāng)為霾們提供在整個(gè)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(shí)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(cè)應(yīng)當(dāng)說明其中每一個(gè)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(jì)熱與質(zhì)傳遞，流體流動(dòng)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(cè)過程特性的各種預(yù)測(cè)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(gè)用以估計(jì)上述過程的數(shù)值方法，    我們要盡可能設(shè)計(jì)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(duì)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(dòng)這樣一類的限定性約束條件．如果臨時(shí)要采取某種限制，那也只是為了表達(dá)與理解上的便利

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