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动静干涉流动数值模拟技术与应用 版权信息
- ISBN：9787122405814
- 条形码：9787122405814 ; 978-7-122-40581-4
- 装帧：一般胶版纸
- 册数：暂无
- 重量：暂无
- 所属分类：>
动静干涉流动数值模拟技术与应用 本书特色
1.汇聚作者多年来在三维流动设计理论领域探索和实践的结果； 2.用真实案例说话，含有丰富图表、数据，在细节呈现上做到以小见大、见微知著； 3.书中提出的设计方案、研究方法，具有专业指导性、启发性和相关的技术深度； 4.四色印刷，阅读效果更佳。
动静干涉流动数值模拟技术与应用 内容简介
流体机械广泛应用于能源动力、冶金电力、石油化工、航空航天等支柱性行业，也是航空燃机、南水北调、深海开发等重大工程的核心设备。准确预测流体机械工作介质的运动规律及功能转换原理，对缩短产品开发周期与提高性能有重要意义。 本书根据作者课题组研究成果编写而成，介绍了动静干涉叶栅三维流动耦合计算方法、湍流模型评价、两相流动计算求解、多物理场耦合分析及优化、仿生交叉学科等方面的工作。全书理论与应用结合紧密，从基础理论、数值计算和实验研究等方面展开，主要内容包括：计算流体力学基础知识，计算流域动静干涉耦合方法与湍流模型评价，油、水及空气等不同介质下典型流体机械动静干涉作用机理及流场分析，界面多相流流动行为与工程应用，流动问题中多物理场耦合计算与性能优化设计。本书各章节根据需要提供了工程实例，较为全面地反映了流体动静干涉的运动特性，为相关流体机械研究提供了理论和技术支撑。 本书可作为机械、石油、化工、材料、水利水电等专业的教材和参考书，也为从事相关行业产品设计与实际应用的工程技术人员提供了重要的借鉴和参考价值。
动静干涉流动数值模拟技术与应用 目录
第1章 计算流体力学基础 001
1.1 计算流体力学基本原理 002
1.1.1 计算流体力学概述 002
1.1.2 计算流体力学特点 003
1.1.3 计算流体力学应用 004
1.1.4 计算流体力学一般分析步骤 005
1.2 湍流的计算流体力学数值模拟方法 006
1.3 湍流的计算流体力学基本数学模型 011
1.3.1 基本控制方程 011
1.3.2 经典雷诺时均法模型 013
1.3.3 尺度解析方法湍流模型 015
1.3.4 多相流模型 019
参考文献 025
第2章 计算流域动静干涉耦合方法 029
2.1 多重参考系法 030
2.2 滑移网格法 035
2.3 动网格法 041
2.4 浸没边界法 048
2.5 重叠网格法 053
参考文献 060
第3章 动静干涉流场湍流模型评价 071
3.1 无干涉状态下的喷管射流 072
3.1.1 几何模型 072
3.1.2 计算设置 073
3.1.3 流动结果 074
3.2 动静干涉下的液力偶合器内循环流动 079
3.2.1 几何模型及计算设置 080
3.2.2 不同湍流模型流动特性分析 081
3.2.3 循环流动机理 085
参考文献 091
第4章 油介质下动静耦合干涉典型流场分析 093
4.1 齿轮箱油液瞬态流场解析 094
4.1.1 解析模型的构建 094
4.1.2 典型计算结果 096
4.2 湿式离合器油液瞬态流场解析 098
4.2.1 解析模型的构建 099
4.2.2 典型计算结果 102
参考文献 109
第5章 水介质下典型流体机械动静干涉作用机理及流场分析 111
5.1 水介质螺旋桨搅动工作过程 112
5.2 稳态条件下螺旋桨性能预报和流场分析 113
5.2.1 计算方案及设置 113
5.2.2 性能预测与验证 115
5.2.3 流场分析 117
5.3 瞬态条件下螺旋桨性能预报和流场分析 120
5.3.1 计算设置和方案 120
5.3.2 性能预测与验证 122
5.3.3 流场分析 124
5.3.4 螺旋桨涡结构分布 128
参考文献 130
第6章 空气介质下典型流动数值模拟与流场分析 133
6.1 经典圆柱绕流的数值模拟 134
6.1.1 经典圆柱绕流计算域参数设定 134
6.1.2 典型圆柱绕流数值结果对比 135
6.2 抛丝机瞬态流动模拟 140
6.2.1 数值模拟计算方法及计算域模型 141
6.2.2 典型数值模拟结果 142
参考文献 145
第7章 界面多相流流动行为与工程应用 147
7.1 超疏水表面制备及润湿性理论 148
7.1.1 仿生超疏水表面的制备 148
7.1.2 润湿性理论 151
7.2 基于滑移理论的超疏水表面减阻分析 153
7.2.1 壁面滑移理论 153
7.2.2 超疏水表面滑移减阻 154
7.2.3 基于滑移理论的超疏水表面减阻分析 155
7.3 微/纳结构对界面流体相变的作用机理 162
7.3.1 低温环境下液滴相变数值模拟方法 162
7.3.2 具有微纳结构的超疏水表面的防结冰性能分析 165
参考文献 175
第8章 流动问题中多物理场耦合计算与分析 177
8.1 液力变矩器变黏度热流固耦合计算与分析 178
8.1.1 数值模拟方法 179
8.1.2 耦合分析方法 182
8.1.3 典型数值结果 183
8.2 液力缓速器气-液耦合计算与分析 191
8.2.1 气-液耦合空化现象数值模拟 191
8.2.2 液力缓速器充液过程仿真数值模拟 197
8.3 板翅式换热器流-热耦合计算与分析 202
8.3.1 数值模拟方法 203
8.3.2 典型数值结果 205
参考文献 212
第9章 基于流动解析的性能设计及优化 215
9.1 液力缓速器结构参数多目标优化设计 216
9.1.1 多目标优化目标选取分析 216
9.1.2 多目标优化算法 216
9.1.3 典型结果 217
9.2 换热器结构参数多目标优化设计 237
9.2.1 参数敏感性研究 238
9.2.2 多目标优化算法 239
9.2.3 典型优化结果分析 241
参考文献 253
1.1 计算流体力学基本原理 002
1.1.1 计算流体力学概述 002
1.1.2 计算流体力学特点 003
1.1.3 计算流体力学应用 004
1.1.4 计算流体力学一般分析步骤 005
1.2 湍流的计算流体力学数值模拟方法 006
1.3 湍流的计算流体力学基本数学模型 011
1.3.1 基本控制方程 011
1.3.2 经典雷诺时均法模型 013
1.3.3 尺度解析方法湍流模型 015
1.3.4 多相流模型 019
参考文献 025
第2章 计算流域动静干涉耦合方法 029
2.1 多重参考系法 030
2.2 滑移网格法 035
2.3 动网格法 041
2.4 浸没边界法 048
2.5 重叠网格法 053
参考文献 060
第3章 动静干涉流场湍流模型评价 071
3.1 无干涉状态下的喷管射流 072
3.1.1 几何模型 072
3.1.2 计算设置 073
3.1.3 流动结果 074
3.2 动静干涉下的液力偶合器内循环流动 079
3.2.1 几何模型及计算设置 080
3.2.2 不同湍流模型流动特性分析 081
3.2.3 循环流动机理 085
参考文献 091
第4章 油介质下动静耦合干涉典型流场分析 093
4.1 齿轮箱油液瞬态流场解析 094
4.1.1 解析模型的构建 094
4.1.2 典型计算结果 096
4.2 湿式离合器油液瞬态流场解析 098
4.2.1 解析模型的构建 099
4.2.2 典型计算结果 102
参考文献 109
第5章 水介质下典型流体机械动静干涉作用机理及流场分析 111
5.1 水介质螺旋桨搅动工作过程 112
5.2 稳态条件下螺旋桨性能预报和流场分析 113
5.2.1 计算方案及设置 113
5.2.2 性能预测与验证 115
5.2.3 流场分析 117
5.3 瞬态条件下螺旋桨性能预报和流场分析 120
5.3.1 计算设置和方案 120
5.3.2 性能预测与验证 122
5.3.3 流场分析 124
5.3.4 螺旋桨涡结构分布 128
参考文献 130
第6章 空气介质下典型流动数值模拟与流场分析 133
6.1 经典圆柱绕流的数值模拟 134
6.1.1 经典圆柱绕流计算域参数设定 134
6.1.2 典型圆柱绕流数值结果对比 135
6.2 抛丝机瞬态流动模拟 140
6.2.1 数值模拟计算方法及计算域模型 141
6.2.2 典型数值模拟结果 142
参考文献 145
第7章 界面多相流流动行为与工程应用 147
7.1 超疏水表面制备及润湿性理论 148
7.1.1 仿生超疏水表面的制备 148
7.1.2 润湿性理论 151
7.2 基于滑移理论的超疏水表面减阻分析 153
7.2.1 壁面滑移理论 153
7.2.2 超疏水表面滑移减阻 154
7.2.3 基于滑移理论的超疏水表面减阻分析 155
7.3 微/纳结构对界面流体相变的作用机理 162
7.3.1 低温环境下液滴相变数值模拟方法 162
7.3.2 具有微纳结构的超疏水表面的防结冰性能分析 165
参考文献 175
第8章 流动问题中多物理场耦合计算与分析 177
8.1 液力变矩器变黏度热流固耦合计算与分析 178
8.1.1 数值模拟方法 179
8.1.2 耦合分析方法 182
8.1.3 典型数值结果 183
8.2 液力缓速器气-液耦合计算与分析 191
8.2.1 气-液耦合空化现象数值模拟 191
8.2.2 液力缓速器充液过程仿真数值模拟 197
8.3 板翅式换热器流-热耦合计算与分析 202
8.3.1 数值模拟方法 203
8.3.2 典型数值结果 205
参考文献 212
第9章 基于流动解析的性能设计及优化 215
9.1 液力缓速器结构参数多目标优化设计 216
9.1.1 多目标优化目标选取分析 216
9.1.2 多目标优化算法 216
9.1.3 典型结果 217
9.2 换热器结构参数多目标优化设计 237
9.2.1 参数敏感性研究 238
9.2.2 多目标优化算法 239
9.2.3 典型优化结果分析 241
参考文献 253
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动静干涉流动数值模拟技术与应用 作者简介
刘春宝，吉林大学机械与航空航天工程学院教授、博士生导师，吉林省享受政府津贴专家（省突出贡献专家）。担任中国机械工程学会流体传动与控制分会委员、中国力学学会流体控制工程专业委员会委员、中国农业机械学会地面机器系统分会委员等职务。 近5年，面向国家重大战略需求和国际科学与技术前沿，承担国家重点研发计划、自然科学基金、教育部装备联合基金、军委科技委国防创新特区等20多项重点科研项目，发表高水平论文50多篇，获2021年度吉林省成果转化贡献奖个人奖、2020年吉林省科技进步一等奖、2019年度中国机械工业科技进步二等奖等多项奖励。
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