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数值模拟方法和运动界面追踪

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  • ISBN:7312012884
  • 装帧:简裝本
  • 册数:暂无
  • 重量:暂无
  • 开本:大32开
  • 页数:315
  • 出版时间:2001-10-01
  • 条形码:9787312012884 ; 978-7-312-01288-4

内容简介

本课的目标当然不是进行运动界面追踪方法的研究和应用,而是以这个问题作为一条线索,将数学模型的讨论、数值方法特别是近代发展起来的有效方法的介绍和讲授,贯穿在同一的目的之下。
所以,本课的基本内容可以分为三部分:
1.向学生介绍运动界面问题的一些有意义、又有趣的数学模型。
这里既有经典的Stefan问题或者活动边界问题、自由面问题,又有现在具有较大难度的运动界面基本物理场的复合模型。我们希望读者能够看到它们的实际物理意义和应用前景,从而产生出兴趣和解决它们的愿望。
2.介绍和讲授当代发展的数值方法。
包括解决运动界面追踪的高分辨率方法和重构方法,以及数值模拟基本物理场的数值方法,特别是如何协调运动界面追踪计算和对主场数值模拟的关系。
在这里,自然要对有限差分方法的基本理论和设计方法;特别是Upwind,或者特征线的概念和思想,弱解或者间断解的理论和方法,例如Riemann问题、Roe的解法和各种重要的高分辨率方法等等进行讲授。此外,对于间断有限元和有限体积法也将做简单而实用的介绍。
3.利用我们介绍的数值方法和程序,实际地去进行具有典型性的运动界面数学模型的计算和模拟。
这就是说,本书中另一个重要的内容,就是把所讲授的数值方法,利用典型的运动界面问题的例子,进行数值模拟实验,进行比较、分析和评论。从中对于各种数值方法,说明其特点、适应性和存在的问题,以及需要注意的地方。

目录

序言
第1章运动界面问题的数学模型
第1节经典的活动边界问题(Stefan问题)
1-1单相Stefan问题
1-2两相Stefan问题
1-3二维活动边界问题
第2节浅水波方程和自由面流模型
第3节流体体积函数的控制模型
第4节非耦合型和耦合型的主场数学模型
4-1非耦合型的数学模型
4-2耦合型的主场模型
参考文献
第2章运动界面追踪问题的数值方法评述
第5节活动界面追踪问题的回顾
第6节自由面问题和格子类方法
第7节现代运动界面追踪数值方法介绍
7-1VOF(VolumeOfFluids)方法
7-2波前追踪方法(FuontTarckingMethod)
7-3LevelSet方法
7-4Phase-Feild方法
参考文献
第3章当代数值方法简介
第8节网格生成方法简介
8-1结构网络的生成方法
8-2任意三角元剖分网格的生成问题和有关概念
参考文献
第9节特征线型差分方法和Upwind型格式设七十
9-1特征线与Upwind概念
9-2一个简例——Upwind型的蛙跳格式
参考文献
第10节追踪点的应用和追踪方法
10-1一个简单的例子
10-2流体体积函数的Marker点追踪
第11节Riemann问题
11-1Riemann问题的概念和解法
11-2Roe的参向量解算子法
参考文献
第12节高分辨率类方法
12-1时空积分平均形式的格式设计
12-2几种积分平均格式
参考文献
第13节构造数值流向量的高分辨率方法
13-1TVD型高分辨率格式
13-2ENO与EWNO方法
参考文献
第14节无结构网络上的有限体积法
14-1一维问题FVM方法的讨论
14-2二维问题FVM构造
……
第4章运动界面数值追踪和模拟
附录
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