热流过程的数学模型和数值模拟

第一部分  基本模型
  第1章  黏性不可压缩流体的数学模型
    1.1 几个基本公式
    1.2 流动的基本方程组
      1.2.1 守恒方程
      1.2.2 变形速度张量
      1.2.3 牛顿流本构方程
    1.3 黏性不可压缩流体绕圆球运动模型
    1.4 黏性不可压缩流体边界层方程
      1.4.1 平板二维边界层数学模型
      1.4.2 边界层厚度
      1.4.3 边界层动量积分关系式
      1.4.4 平板层流边界层的计算
  第2章  湍流流动的标准k-ε模型
    2.1 湍流运动的基本方程
      2.1.1 雷诺平均方程
      2.1.2 雷诺应力输运方程
    2.2 k方程
    2.3 ε方程
    2.4 标准k-ε模型的通用形式
    2.5 初始条件和边界条件
  第3章  气体湍流燃烧模型
    3.1 能量输运方程
      3.1.1 能量守恒方程
      3.1.2 能量守恒方程的几个不同形式
    3.2 化学反应组分平衡方程和能量输运方程
    3.3 湍流中的组分平均方程和能量平均方程
    3.4 湍流扩散燃烧模型(k-ε-g模型)
      3.4.1 混合分数f-g方程
      3.4.2 混合分数的概率密度函数
    3.5 湍流预混火焰燃烧速率模型(旋涡破碎ebu模型)
    3.6 湍流燃烧关联矩
  第4章  两相流颗粒轨道模型
    4.1 单颗粒拉格朗日运动方程
    4.2 两相耦合求解问题
    4.3 颗粒模型中湍流脉动速度的处理
      4.3.1 颗粒湍流扩散处理方法
      4.3.2 湍流脉动特征频率
      4.3.3 湍流脉动频谱分布
    4.4 颗粒特性和颗粒源项的统计方法
    4.5 网格时间确定问题
      4.5.1 颗粒运动方程的变换和计算方法
      4.5.2 煤粉浓淡低负荷燃烧器的撞击分离装置内两相流动计算
    参考文献
  第5章  两相流pdf模型
    5.1 白噪声和色噪声
    5.2 两相湍流f-2色噪声扩维方法
    5.3 颗粒轨道上所见流体langevin模型
      5.3.1 颗粒轨道上所见流体瞬时速度langevin方程
      5.3.2 颗粒轨道上所见流体微团平均速度和脉动速度langevin方程
      5.3.3 颗粒轨道上所见流体微团脉动速度的关联特性
    5.4 基于各向异性湍流的颗粒pdf模型
      5.4.1 湍流两相流的pdf方程
      5.4.2 各向同性时两相关联系数
      5.4.3 各向异性时关联系数
    参考文献
第二部分  多场复杂模型
  第6章  重整化群强旋转代数应力模型
    6.1 湍流重整化群理论的发展
    6.2 rng k-ε模型
      6.2.1 用模式理论分析rng8方程
      6.2.2 rng k—ε模型和标准k—ε模型的模型常数
      6.2.3 rng k-ε模型
      6.2.4 重整化群模型算例之一——管内充分发展湍流
    6.3 强旋转湍流流动
      6.3.1 轴对称圆柱坐标系中的新型代数应力模型推导
    6.4 rng-asm模型及数值模拟
      6.4.1 rng k-ε方程与asm模型结合
      6.4.2 重整化群模型算例之二——强旋转受限射流
    参考文献
  第7章  多孔介质热电材料传热模型及数值模拟
    7.1 汽车尾气热电材料多孔介质发电的综述
    7.2 多孔介质传热流动的数学模型
      7.2.1 多孔介质的基本概念
      7.2.2 动量方程多孔介质修正
      7.2.3 多孔介质能量方程
    7.3 多孔介质湍流流动传热的数学模型
    7.4 汽车尾气多孔介质热电材料发电器
      7.4.1 模拟对象
      7.4.2 初始条件和多孔介质条件
    7.5 模拟结果分析
      7.5.1 排气管内流场的分析
      7.5.2 排气管内温度场的分析
      7.5.3 多孔介质热电材料的发电功率
    参考文献
  第8章  多孔介质燃烧的数学模型及数值模拟
    8.1 多孔介质燃烧的研究综述
    8.2 多孔介质燃烧的数学模型
    8.3 二维环状多孔介质燃烧器的数值模拟
      8.3.1 计算条件
      8.3.2 高当量比绝热壁面工况下计算结果
      8.3.3 燃烧器内温度场的影响因素分析
      8.3.4 火焰移动速率
    8.4 三维环状多孔介质燃烧的数值模拟
      8.4.1 计算条件
      8.4.2 计算结果分析
      8.4.3 三维模型与二维模型的燃烧室内温度场对比
      8.4.4 三维模型与二维模型的速度场对比
    参考文献
  第9章  室内颗粒污染物数学模型及其数值模拟
    9.1 问题背景
    9.2 室内颗粒污染物运动的数学模型
      9.2.1 混合模型的基本方程组
      9.2.2 湍流混合模型的推导
      9.2.3 湍流混合模型的修正
    9.3 办公室通风除尘过程的数值模拟
      9.3.1 模拟对象
      9.3.2 模拟结果分析
    9.4 家用厨房颗粒分布运动的数值模拟
      9.4.1 模拟对象
      9.4.2 夏季混合通风下厨房颗粒浓度分布
      9.4.3 不同季节厨房内颗粒浓度分布的比较
      9.4.4 不同通风方式厨房内颗粒浓度分布的比较
    9.5 颗粒排除效率的比较
    参考文献
  第10章  声波团聚数学模型及其数值模拟
    10.1 驻波声—流场中细颗粒运动数学模型
      10.1.1 所受的主要作用力
      10.1.2 声波驻波场中颗粒运动方程
    10.2 颗粒声波凝聚的特性分析
    10.3 超细颗粒声波团聚数值模拟
      10.3.1 微通道超细颗粒声波团聚数学模型
      10.3.2 超细颗粒声波团聚数值模拟方法
      10.3.3 数值模拟结果
    10.4 声波旋风分离器两相流的数学模型
      10.4.1 湍流雷诺应力模型
      10.4.2 颗粒模型
      10.4.3 团聚动力学方程
    10.5 旋风除尘器颗粒声波团聚和分离过程的数值模拟
      10.5.1 模拟对象——旋风除尘器
      10.5.2 边界条件与差分格式选择
      10.5.3 单相流场计算结果
      10.5.4 声波团聚两相流场计算结果
    参考文献
  第11章  rijke管中的热声现象的数值模拟研究
    11.1 rijke管中的热声现象的数值模拟研究综述
    11.2 rijke管中的热声现象的数学模型
    11.3 模拟对象与计算方法
    11.4 模拟结果及分析
      11.4.1 起振过程
      11.4.2 极限周期振荡
    11.5 声波特性分析
      11.5.1 相位角分析
      11.5.2 fourier频谱分析
      11.5.3 参量空间分布及周期云图
    参考文献
  第12章  声波制冷过程的数值模拟
    12.1 热声制冷技术的cfd研究现状
    12.2 热声制冷的流动与传热模型
    12.3 简单声波制冷过程的数值模拟
      12.3.1 模拟对象与计算方法
      12.3.2 结果及分析
    12.4 外部形状的改进
    12.5 带回流通道的热声机
      12.5.1 基本热流场
      12.5.2 板叠附近流场分析与泵热机理讨论
    参考文献
附录  曲线坐标系中场
    f.1 场的基本知识
    f.2 曲线坐标系表述的场
      f.2.1 符号约定
      f.2.2 曲线坐标系及孤元素
      f.2.3 曲线系中的梯度、散度和旋度
    f.3 曲线系流体力学的场论公式
    f.4 曲线坐标系中的不可压缩流方程组