湍流模型应用与数值方法

本书由T. Cebeci撰写，专注于湍流模型及其在边界层流动中的应用，提供了高效的数值方法和计算机程序。书中详细阐述了控制方程和数值解法，尤其是交互式边界层方法。作者通过附带的CD-ROM提供了与书内容相关的计算机程序，包括Cebeci–Smith和k–ε湍流模型、面板方法、逆边界层方法和交互式边界层方法等。书中还包含对计算程序的使用和结果分析的介绍。尽管书中内容在某些方面重复了作者之前作品的内容，但其对湍流模型的深入探讨和数值方法的应用仍然具有一定的参考价值。 湍流作为自然界和工程应用中常见的现象，由于其复杂的流动特性，长期以来一直是流体力学研究的重点和难点。湍流模型和数值方法的发展为理解和预测湍流流动提供了强有力的工具。本书由T. Cebeci所著，深入探讨了湍流模型在边界层流动中的应用，同时介绍了高效的数值方法以及相关的计算机程序。 书中首先详细阐述了控制方程和数值解法，特别是在边界层理论框架下的应用。控制方程是描述流体运动的基本方程，包括质量守恒、动量守恒和能量守恒定律。数值解法则是将这些连续的微分方程离散化，通过计算机进行求解。这要求对微分方程进行适当的近似处理，并采用适当的方法进行数值离散，如有限差分法、有限体积法等。 书中特别介绍了Cebeci–Smith湍流模型和k–ε湍流模型这两种广泛使用的模型。Cebeci–Smith模型是由作者与其他研究者共同提出的，适用于对数律层和尾流区的湍流模拟。k–ε模型是基于湍流动能(k)和湍流耗散率(ε)的半经验模型，因其简单性和较好的通用性，被广泛应用于工程湍流计算。 除了湍流模型，本书还介绍了多种边界层计算方法。其中，交互式边界层方法值得关注，这种方法通过结合无粘面板法和边界层法，可以交互式地求解流体运动问题。该方法适用于复杂的几何形状和流体运动条件，能够提供对流场细节更深入的认识。 此外，书中还提供了相应的计算机程序，包含了Cebeci–Smith和k–ε湍流模型、面板方法、逆边界层方法和交互式边界层方法等。这些程序都可以在附带的CD-ROM中找到，并且随书附带有样本输入文件和对应的输出文件。这对于读者而言，既是一种学习工具，也是一种实践平台。通过实际操作这些程序，读者可以更好地理解和掌握湍流模型和数值方法的应用。 尽管书中内容在某些方面重复了作者之前作品的内容，但其深入探讨湍流模型的细节和数值方法的应用，仍然具有很高的参考价值。书中不仅讨论了理论和模型，更重要的是通过计算机程序的实际应用，将理论知识转化为解决实际问题的能力。 本书的出版和计算机程序的提供，标志着湍流模型和数值方法应用的进一步深化，也体现了将科学研究成果转化为工程实践应用的趋势。这对于流体力学研究者和工程师来说，是一本不可或缺的参考书。通过这本书，读者可以学习到如何有效地应用湍流模型和数值方法解决复杂的流体动力学问题，特别是边界层流动问题。