能源与动力工程计算机模拟实训

第1章 概述 001
1.1 计算机模拟的基本概念 001
1.2 计算机模拟的作用与特点 002
1.3 计算机模拟的基本步骤 003
1.4 计算机模拟在能源与动力工程专业的应用 003

第2章 热力学模拟 006
2.1 低温朗肯循环模拟 006
2.1.1 引言 006
2.1.2 物理模型 007
2.1.3 数学模型 007
2.1.4 程序设计与运算 008
2.1.5 结果展示与分析 009
2.2 热力循环工质优选模拟 010
2.2.1 引言 010
2.2.2 物理模型 011
2.2.3 数学模型 011
2.2.4 程序设计与运算 013
2.2.5 结果展示与分析 021
2.3 Kalina 循环模拟 021
2.3.1 引言 021
2.3.2 物理模型 022
2.3.3 数学模型 023
2.3.4 程序设计与运算 024
2.3.5 结果展示与分析 028
参考文献 028

第3章 流动模拟 029
3.1 顶盖驱动流模拟 029
3.1.1 引言 029
3.1.2 物理模型 029
3.1.3 数学模型 030
3.1.4 程序设计与运算 031
3.1.5 结果展示与分析 037
3.2 泊肃叶流模拟 038
3.2.1 引言 038
3.2.2 物理模型 038
3.2.3 数学模型 039
3.2.4 程序设计与运算 039
3.2.5 结果展示与分析 045
3.3 卡门涡街流模拟 046
3.3.1 引言 046
3.3.2 物理模型 046
3.3.3 数学模型 046
3.3.4 程序设计与运算 047
3.3.5 结果展示与分析 053
参考文献 054

第4章 传热模拟 055
4.1 一维稳态热传导模拟 055
4.1.1 引言 055
4.1.2 物理模型 055
4.1.3 数学模型 056
4.1.4 程序设计与运算 057
4.1.5 结果展示与分析 059
4.2 一维非稳态热传导模拟 059
4.2.1 引言 059
4.2.2 物理模型 060
4.2.3 数学模型 060
4.2.4 程序设计与运算 061
4.2.5 结果展示与分析 063
4.3 二维稳态热传导模拟 064
4.3.1 引言 064
4.3.2 物理模型 064
4.3.3 数学模型 065
4.3.4 程序设计与运算 066
4.3.5 结果展示与分析 071
4.4 二维非稳态热传导模拟 072
4.4.1 引言 072
4.4.2 物理模型 072
4.4.3 数学模型 073
4.4.4 程序设计与运算 074
4.4.5 结果展示与分析 080
参考文献 081

第5章 多相流模拟 082
5.1 剪切流场内液滴形变模拟 082
5.1.1 引言 082
5.1.2 物理模型 082
5.1.3 数学模型 083
5.1.4 程序设计与运算 084
5.1.5 结果展示与分析 094
5.2 二维Rayleigh-Taylor 不稳定性流动模拟 095
5.2.1 引言 095
5.2.2 物理模型 096
5.2.3 数学模型 096
5.2.4 程序设计与运算 097
5.2.5 结果展示与分析 113
5.3 单液滴蒸发模拟 114
5.3.1 引言 114
5.3.2 物理模型 114
5.3.3 数学模型 114
5.3.4 程序设计与运算 115
5.3.5 结果展示与分析 131
5.4 固液相变传热模拟 132
5.4.1 引言 132
5.4.2 物理模型 132
5.4.3 数学模型 133
5.4.4 程序设计与运算 134
5.4.5 结果展示与分析 141
参考文献 142

第6章 燃烧与化学反应模拟 144
6.1 化学反应动力学模拟 144
6.1.1 引言 144
6.1.2 物理模型 144
6.1.3 数学模型 145
6.1.4 程序设计与运算 145
6.1.5 结果展示与分析 146
6.2 绝热燃烧温度模拟 147
6.2.1 引言 147
6.2.2 物理模型 147
6.2.3 数学模型 147
6.2.4 程序设计与运算 148
6.2.5 结果展示与分析 156
6.3 化学体系热力学平衡模拟 156
6.3.1 引言 156
6.3.2 物理模型 157
6.3.3 数学模型 157
6.3.4 程序设计与运算 159
6.3.5 结果展示与分析 163
参考文献 164

第7章 流体机械模拟 166
7.1 离心泵内部流动模拟 166
7.1.1 引言 166
7.1.2 物理模型 167
7.1.3 数学模型 168
7.1.4 模拟设计与设置 169
7.1.5 结果展示与分析 174
7.2 水翼空化流场模拟 177
7.2.1 引言 177
7.2.2 物理模型 177
7.2.3 数学模型 178
7.2.4 模拟设计与设置 179
7.2.5 结果展示与分析 185
7.3 风力机翼型气动模拟 188
7.3.1 引言 188
7.3.2 物理模型 189
7.3.3 数学模型 189
7.3.4 程序设计与运算 190
7.3.5 结果展示与分析 193
7.4 风力机风轮气动模拟 194
7.4.1 引言 194
7.4.2 物理模型 194
7.4.3 数学模型 198
7.4.4 程序设计与运算 202
7.4.5 结果展示与分析 206
参考文献 207

第8章 能源与动力工程专业其他常用计算机模拟软件 208
8.1 ANSYS Fluent 208
8.2 ANSYS CFX 210
8.3 Aspen Plus 211
8.4 COMSOL Multiphysics 212
参考文献 213