第一部分 基本思想和控製方程
第 1章 計算流體力學的基本理論
1.1 計算流體力學：為什麼？
1.2 作為研究工具的計算流體力學
1.3作為設計工具的計算流體力學
1.4計算流體力學的影響——其他案例
1.4.1汽車和發動機領域的應用
1.4.2工業製造領域的應用
1.4.3土木工程領域的應用
1.4.4環境工程領域的應用
1.4.5造船（如潛水艇）領域的應用
1.5計算流體力學：是什麼？
1.6本書的目的
第 2章 流體力學的控製方程組：推導過程、物理含義和適閤於CFD 的錶達形式
2.1引言
2.2流動模型
2.2.1有限控製體模型
2.2.2無窮小流體微團模型
2.2.3注釋
2.3物質導數（運動的流體微團的時間變化率）
2.4速度散度及其物理含義
2.4.1注釋
2.5連續性方程
2.5.1空間位置固定的有限控製體模型
2.5.2隨流體運動的有限控製體模型
2.5.3空間位置固定的無窮小微團模型
2.5.4隨流體運動的無窮小微團模型
2.5.5不同形式方程之間的轉化
2.5.6方程積分形式與微分形式的重要注釋
2.6動量方程
2.7能量方程
2.8流體力學控製方程的總結和注釋
2.8.1黏性流動方程（納維 -斯托剋斯方程）
2.8.2無黏流方程（歐拉方程）
2.8.3關於控製方程的注釋
2.9物理邊界條件
2.10適用於 CFD的控製方程：對守恒型、激波裝配法和激波捕捉法的注解
2.11小結
習題
第 3章 偏微分方程的數學性質：對計算流體力學的影響
3.1引言
3.2擬綫性偏微分方程的分類
3.3確定偏微分方程類型的一般方法：特徵值法
3.4不同類型偏微分方程的一般性質：對物理學和計算流體力學的影響
3.4.1雙麯型方程
3.4.2拋物型方程
3.4.3橢圓型方程
3.4.4 注釋：超聲速鈍體問題迴顧
3.5適定性問題
3.6小結
習題
第二部分 基本數值方法
第 4章 離散化的基本方法
4.1引言
4.2有限差分引論
4.3差分方程
4.4顯式方法與隱式方法：定義和對比
4.5誤差與穩定性分析
4.5.1 穩定性分析：更廣闊的視野
4.6小結
引導
習題
第 5章 網格與相應變換
5.1引言
5.2方程的一般變換
5.3幾何變換係數和雅可比行列式
5.4特彆適閤於 CFD應用的控製方程形式：變換後的控製方程
5.5注釋
5.6拉伸（壓縮）網格
5.7貼體坐標係：橢圓網格生成法
引導
5.8自適應網格
5.9網格生成中的一些現代進展
5.10有限體積法中網格生成的一些現代技術：非結構網格和笛卡兒網格的迴歸
5.11　小結
習題
第 6章　一些簡單的 CFD技術：入門
6.1引言
6.2拉剋斯 -溫卓夫格式
6.3麥科馬剋格式
引導
6.4　一些注釋：黏性流動，守恒型，空間推進
6.4.1黏性流動
6.4.2守恒型
6.4.3空間推進
6.5鬆弛技術及其在低速無黏流動中的應用
6.6數值耗散，數值色散，人工黏性
6.7交替隱式方法（ADI）
6.8壓力修正技術：應用於不可壓縮黏性流動
6.8.1關於不可壓縮納維 -斯托剋斯方程的一些評述
6.8.2關於不可壓縮納維 -斯托剋斯方程采用中心差分的評述：需要交錯網格
6.8.3壓力修正理論
6.8.4壓力修正方程
6.8.5數值計算過程：SIMPLE算法
6.8.6壓力修正方法的邊界處理
引導
6.9 CFD中使用的計算機圖形技術
6.9.1 xy圖
6.9.2等值綫圖
6.9.3矢量圖和流綫圖
6.9.4散點圖
6.9.5網格圖
6.9.6組閤圖
6.9.7計算機圖形技術總結
6.10 小結
習題
第三部分　應用實例
第 7章　擬一維噴管流動的數值解
7.1引言：第三部分的章節布局
7.2物理問題簡介：亞聲速-超聲速等熵流動
7.3亞聲速-超聲速等熵流動的 CFD解：麥科馬剋方法
7.3.1求解設置
7.3.2中間數值結果：前幾個時間步
7.3.3最終數值結果：定常解
7.4完全亞聲速等熵噴管流動的CFD解
7.4.1求解設置：邊界條件和初始條件
7.4.2最終數值解：麥科馬剋方法
7.4.3失敗算例的分析
7.5亞聲速－超聲速等熵流動的進一步討論：守恒型控製方程的應用
7.5.1守恒型基本方程
7.5.2求解設置
7.5.3中間步的計算：第一個時間步
7.5.4最終數值解：定常解
7.6一個激波捕捉的例子
7.6.1求解設置
7.6.2時間推進的中間過程：人工黏性的添加
7.6.3數值解
7.7小結
第 8章　二維超聲速流動的數值模擬：普朗特-邁耶膨脹波
8.1引言
8.2物理問題介紹：普朗特 -邁耶膨脹波及其解析解
8.3普朗特 -邁耶膨脹波流場的數值解
8.3.1　控製方程
8.3.2求解設置
8.3.3中間結果
8.3.4最終結果
8.4　小結
第 9章　不可壓縮庫埃特流動：采用隱式方法和壓力修正方法求解
9.1引言
9.2物理問題及其精確解析解
9.3數值求解方法：隱式剋蘭剋-尼科爾森方法
9.3.1數值求解公式
9.3.2求解設置
9.3.3中間結果
9.3.4最終結果
9.4另外一種數值方法：壓力修正法
9.4.1求解設置
9.4.2結果
9.5小結
習題
第 10章　超聲速平闆流動：數值求解全納維 -斯托剋斯方程
10.1引言
10.2物理問題
10.3數值方法：二維全納維 -斯托剋斯方程顯式差分法
10.3.1流動控製方程
10.3.2求解設置
10.3.3有限差分方程
10.3.4計算空間與時間步長
10.3.5初始條件與邊界條件
10.4求解納維 -斯托剋斯方程的代碼組織結構
10.4.1總覽
10.4.2主程序
10.4.3麥科馬剋子過程
10.4.4　最後的討論
10.5最終結果：定常解
10.6小結
第四部分 其他專題
第 11章　現代 CFD中的某些高級問題
11.1引言
11.2再論守恒型流動控製方程：係統雅可比
11.2.1一維特例
11.2.2小結
11.3再論隱式方法
11.3.1方程的綫性化：比姆 -沃明方法
11.3.2多維問題：近似因式分解
11.3.3塊三對角矩陣
11.3.4小結
11.4迎風格式
11.4.1矢通量分裂
11.4.2戈杜諾夫方法
11.4.3　注釋
11.5　二階迎風格式
11.6高分辨率格式：總變差減小格式和通量限製器
11.7若乾結果
11.8多重網格
11.9小結
習題
第 12章　CFD的未來
12.1再論 CFD的重要性
12.2 CFD中的計算機圖形學
12.3 CFD的未來：對設計方法的促進
12.4 CFD的未來：增進對流體力學的理解
12.5結論
附錄 A　三對角方程組的托馬斯解法
參考文獻
索引
· · · · · · (收起)