非结构网格紧致高精度有限体积方法 pdf下载

基本信息

书名:非结构网格紧致高精度有限体积方法

定价：89.00元

作者:王乾 著

出版社：清华大学出版社

出版日期：2020-01-01

ISBN：9787302538356

字数：194000

页码：162

版次：

装帧：平装

开本：16开

商品重量：

内容提要

.“清华大学博士学位论文丛书”（以下简称“优博丛书”）精选自2014年以来入选的清华大学校级博士学位论文（Top 5%）。每篇论文经作者进一步修改、充实并增加导师序言后，以专著形式呈现在读者面前。“优博丛书”选题范围涉及自然科学和人文社会科学各主要领域，覆盖清华大学开设的一级学科，代表了清华大学各学科Z的博士学位论文的水平，反映了相关领域Z新的科研进展，具有较强的前沿性、系统性和可读性，是广大博硕士研究生开题及撰写学位论文的参考，也是科研人员快速和系统了解某一细分领域发展概况、Z新进展以及创新思路的有效途径。

目录

目录

章引言

1.1研究背景

1.2非结构网格高精度数值方法的发展与应用

1.2.1有限体积方法

1.2.2间断有限元方法

1.2.3混合方法

1.3非结构网格高精度数值方法亟待解决的关键技术问题

1.3.1有限体积方法的大模板

1.3.2间断有限元方法的限制器

1.3.3间断有限元方法的隐式时间推进

1.3.4曲面边界处理

1.4本书的出发点与目标

第2章可压缩流动的高精度有限体积方法

2.1NavierStokes方程的半离散有限体积格式

2.2空间离散

2.2.1重构

2.2.2限制器

2.2.3数值通量

2.3时间积分

2.3.1显式时间积分

2.3.2隐式时间积分

2.4本章小结

第3章紧致二乘有限体积方法

3.1一维紧致二乘重构

3.2谱特性和稳定性

3.2.1傅里叶分析

3.2.2色散和耗散特性

3.2.3稳定性

3.3多维紧致二乘重构

3.3.1多维紧致二乘重构线性方程组

3.3.2重构线性方程组的解法

3.3.3边界处理

3.4重构和时间推进耦合迭代方案

3.4.1基本原理

3.4.2算法实现

3.4.3收敛性分析

3.5一维数值算例

3.5.1线性波动方程

3.5.2气动噪声的传播

3.5.3激波管问题

3.5.4冲击波问题

3.5.5ShuOsher问题

3.6二维数值算例

3.6.1等熵涡

3.6.2亚声速圆柱绕流

3.6.3亚声速NACA0012翼型绕流

3.6.4双马赫反射

3.6.5正激波绕过复杂形状障碍物

3.7本章小结

第4章变分有限体积方法

4.1变分重构基本原理

4.1.1变分重构基本原理

4.1.2重构矩阵特性分析

4.1.3重构线性方程组解法

4.2谱特性和稳定性

4.3边界条件在重构中的实施

4.4泛函的构造

4.5数值算例

4.5.1NavierStokes方程制造解

4.5.2超声速等熵涡

4.5.3平板边界层

4.5.4NACA0012翼型的亚声速绕流

4.5.5斜激波冲击混合层

4.5.6黏性激波管

4.5.7等熵涡

4.6本章小结

第5章三维流动模拟

5.1高阶网格

5.1.1高阶网格及其生成方法

5.1.2高阶网格的参数变换

5.1.3高阶网格上的数值积分

5.2并行计算

5.2.1网格分块

5.2.2数据传递

5.2.3求解器的并行化

5.3到壁面的距离

5.4数值算例

5.4.1精度测试

5.4.2ONERAM6翼型跨声速无黏绕流

5.4.3圆球亚声速定常层流绕流

5.4.4三角翼大攻角绕流

5.4.5湍流平板边界层

5.5本章小结

第6章总结与展望

参考文献

在学期间发表的学术论文

致谢



此部分只要英文目录部分




Contents
非结构网格紧致高精度有限体积方法


Contents

1Introductio

1.1Research Background

1.2HihgOrder Methods oUnstructured Grids

1.2.1Finite Volume

1.2.2Discontinuous Finite Element

1.2.3Hybrid Method

1.3Bottleneck Problems

1.3.1Large ReconstructioStencil of Finite Volume

1.3.2Limiter of Discontinuous Finite Element

1.3.3Implicit Time Integratioof Discontinuous
Finite Element

1.3.4Curved Boundaries

1.4Motivations and Objectives

2HighOrder Finite Volume Framework of Compressible Flow
Simulatio

2.1SemiDiscrete Finite Volume Scheme for NavierStokes
Equations

2.2Spatial Discretizatio

2.2.1Reconstructio

2.2.2Limiter

2.2.3Numerical Flux

2.3Time Integratio

2.3.1Explicit Time Integratio

2.3.2Implicit Time Integratio

2.4Summary

3Compact LeastSquares Finite Volume Method

3.1OneDimensional Compact LeastSquares Reconstructio

3.2Spectral Property and Stability

3.2.1Fourier Analysis

3.2.2Dispersioand Dissipatio

3.2.3Stability

3.3MultiDimensional Compact LeastSquares
Reconstructio

3.3.1Linear EquatioSystem

3.3.2Iterative Solver

3.3.3Boundary Treatment

3.4Reconstructioand Time IntegratioCoupled Iteratio

3.4.1Key Idea

3.4.2Algorithm

3.4.3Convergence

3.5OneDimensional Numerical Results

3.5.1Linear AdvectioEquatio

3.5.2Propagatioof Broadband Sound Waves

3.5.3Shock Tube

3.5.4Two Interacting Blast Waves

3.5.5ShuOsher Problem

3.6TwoDimensional Numerical Results

3.6.1Isentropic Vortex

3.6.2Subsonic Flow past a Circular Cylinder

3.6.3Subsonic Flow Around a NACA0012 Airfoil

3.6.4Double Mach Reflectio

3.6.5A Mach 2 Shock Wave Past Complex Shape
Obstacles

3.7Conclusions

4Variational Finite Volume Method

4.1Variational Reconstructio

4.1.1Key Idea

4.1.2Analysis of the ReconstructioMatrix

4.1.3Linear EquatioSystem Solver of Variational
Reconstructio

4.2Spectral Property and Stability

4.3Implementatioof Boundary Conditions i
Reconstructio

4.4Cost FunctioConstructio

4.5Numerical Results

4.5.1Manufactured Solutioof NavierStokes Equations

4.5.2Supersonic Vortex

4.5.3Flat Plate Boundary Layer

4.5.4Subsonic Flow past a NACA0012 Airfoil

4.5.5Shock Wave Impingement oa Spatially Evolving
Ming Layer

4.5.6Viscous Shock Tube

4.5.7Isentropic Vortex

4.6Conclusions

5ThreeDimensional Simulations

5.1HighOrder Mesh

5.1.1Introductio

5.1.2Isoparametric Transformatio

5.1.3Numerical IntegratiooHighOrder Mesh

5.2Parallel Computing

5.2.1Mesh Partio

5.2.2Data Transfer

5.2.3Solver Parallelizatio

5.3Minimum Distance to Nearest Wall

5.4Numerical Results

5.4.1Accuracy Test

5.4.2Transonic Inviscid Flow past aONERAM6
Airfoil

5.4.3SteayState Laminar Flow past a Sphere

5.4.4Laminar Flow around a Delta Wing

5.4.5Turbulent Flat Plate Boundary Layer

5.5Conclusions

6Summary and Future work

References

Published Papers

Acknowledgements

编辑推荐

“清华大学博士学位论文丛书”（以下简称“优博丛书”）精选自2014年以来入选的清华大学校级博士学位论文（Top 5%）。每篇论文经作者进一步修改、充实并增加导师序言后，以专著形式呈现在读者面前。“优博丛书”选题范围涉及自然科学和人文社会科学各主要领域，覆盖清华大学开设的一级学科，代表了清华大学各学科Z的博士学位论文的水平，反映了相关领域Z新的科研进展，具有较强的前沿性、系统性和可读性，是广大博硕士研究生开题及撰写学位论文的参考，也是科研人员快速和系统了解某一细分领域发展概况、Z新进展以及创新思路的有效途径。