传热与流体流动的数值计算 帕坦卡1984

第一章  引论
第二章  物理现象的数学描述
第三章  离散化方法
第四章  热传导
第五章  对流与扩散
第六章  流场的计算
第七章  最后的修饰

第一章  引    论
§1,1本书的范畴
传热与流体流动的重要性
    本书的内容包括，在工程设备，自然环境以及生物机体中出现的热，质传递，流体流动，化学反应以及其它一些有关过程，在大量的实际问题中，可以观察到这些过程在起着重要的作用．几乎生产电力的所有方法都以流体流动及传热作为其基本过程．同样的过程控制着大楼建筑的采暖与空调．化学与冶金工业的主要工序使用着诸如加热炉，热交换器、冷凝器以及反应器之类以热流体为工质的单元设备．飞机与火箭依靠流体流动，传热以及化学反应而运动．在电机及电子线路的设计中，传热往往是一个限制因素，自然环境的污染在很大程度上是由热与质传递所致．暴风雨雪，河流泛滥以及着火也都是如此，面对着气候条件的变化，人体凭借着热、质传递进行自身的温度控制，传热和流体流动的过程似乎遍及我们生活中的各个方面．认识和估计这些过程的必要．
    既然所考虑的过程对于人类生活有着如此不可抗拒的作用，我们应当有能力卓有成效地处置它们。这种能力可以来自于对过程本质的认识以及用以定量地估计这些过程的一一套 方法．在掌握了这些专『1知识之后，工程设备的设计师们就能够确保达到所期望的性能——设计师可以从大量可能的方案中决定佳佳的设计．估计性能的能力使得我们能够更安全、更有效地操作现有的设备．预测和估计有关过程可以帮助我们预报，甚至控制河流泛滥，海水涨潮以及着火这样一
类潜在的危险．在所有这些情况下，预测都将提供经济效益并为人类幸福作出贡献．预测的本质
    对处于一定物理条件下的状态的估计在于给出那些控制有关过程的变量值．现在让我们来讨论一个特殊的例子，对于一个具有一定条件的燃烧室，完整的估计应当为霾们提供在整个感兴趣的空间内的速度、压力，温度以及各有关化学组元的浓度分布，同时也应当提供在燃烧室壁面上的摩擦切应，热流密度以及质量流量，预测应当说明其中每一个物
理量究竟是如何随着几何条件，流量以及流体物性等等的变化而改变的．

本书的目的
    本书主要目的在于发展一种估计热与质传递，流体流动以及有关过程的通用性方法，正如我们马上就要看到的那样，在用来预测过程特性的各种预测方法之中，数值解是一种大有前途的方法，在这本书中，我们就将介绍一个用以估计上述过程的数值方法，    我们要尽可能设计一种具有完全的通用性能的数值方法。因此我们将尽力排除对我们的数值方法采取诸如二维、
边界层近似以及常密度流动这样一类的限定性约束条件．如果临时要采取某种限制，那也只是为了表达与理解上的便利

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