动静干涉流动数值模拟技术与应用

1.汇聚作者多年来在三维流动设计理论领域探索和实践的结果； 2.用真实案例说话，含有丰富图表、数据，在细节呈现上做到以小见大、见微知著； 3.书中提出的设计方案、研究方法，具有专业指导性、启发性和相关的技术深度； 4.四色印刷，阅读效果更佳。

流体机械广泛应用于能源动力、冶金电力、石油化工、航空航天等支柱性行业，也是航空燃机、南水北调、深海开发等重大工程的核心设备。准确预测流体机械工作介质的运动规律及功能转换原理，对缩短产品开发周期与提高性能有重要意义。 本书根据作者课题组研究成果编写而成，介绍了动静干涉叶栅三维流动耦合计算方法、湍流模型评价、两相流动计算求解、多物理场耦合分析及优化、仿生交叉学科等方面的工作。全书理论与应用结合紧密，从基础理论、数值计算和实验研究等方面展开，主要内容包括：计算流体力学基础知识，计算流域动静干涉耦合方法与湍流模型评价，油、水及空气等不同介质下典型流体机械动静干涉作用机理及流场分析，界面多相流流动行为与工程应用，流动问题中多物理场耦合计算与性能优化设计。本书各章节根据需要提供了工程实例，较为全面地反映了流体动静干涉的运动特性，为相关流体机械研究提供了理论和技术支撑。 本书可作为机械、石油、化工、材料、水利水电等专业的教材和参考书，也为从事相关行业产品设计与实际应用的工程技术人员提供了重要的借鉴和参考价值。

第1章 计算流体力学基础
1.1 计算流体力学基本原理
1.1.1 计算流体力学概述
1.1.2 计算流体力学特点
1.1.3 计算流体力学应用
1.1.4 计算流体力学一般分析步骤
1.2 湍流的计算流体力学数值模拟方法
1.3 湍流的计算流体力学基本数学模型
1.3.1 基本控制方程
1.3.2 经典雷诺时均法模型
1.3.3 尺度解析方法湍流模型
1.3.4 多相流模型
参考文献
第2章 计算流域动静干涉耦合方法
2.1 多重参考系法
2.2 滑移网格法
2.3 动网格法
2.4 浸没边界法
2.5 重叠网格法
参考文献
第3章 动静干涉流场湍流模型评价
3.1 无干涉状态下的喷管射流
3.1.1 几何模型
3.1.2 计算设置
3.1.3 流动结果
3.2 动静干涉下的液力偶合器内循环流动
3.2.1 几何模型及计算设置
3.2.2 不同湍流模型流动特性分析
3.2.3 循环流动机理
参考文献
第4章 油介质下动静耦合干涉典型流场分析
4.1 齿轮箱油液瞬态流场解析
4.1.1 解析模型的构建
4.1.2 典型计算结果
4.2 湿式离合器油液瞬态流场解析
4.2.1 解析模型的构建
4.2.2 典型计算结果
参考文献
第5章 水介质下典型流体机械动静干涉作用机理及流场分析
5.1 水介质螺旋桨搅动工作过程
5.2 稳态条件下螺旋桨性能预报和流场分析
5.2.1 计算方案及设置
5.2.2 性能预测与验证
5.2.3 流场分析
5.3 瞬态条件下螺旋桨性能预报和流场分析
5.3.1 计算设置和方案
5.3.2 性能预测与验证
5.3.3 流场分析
5.3.4 螺旋桨涡结构分布
参考文献
第6章 空气介质下典型流动数值模拟与流场分析
6.1 经典圆柱绕流的数值模拟
6.1.1 经典圆柱绕流计算域参数设定
6.1.2 典型圆柱绕流数值结果对比
6.2 抛丝机瞬态流动模拟
6.2.1 数值模拟计算方法及计算域模型
6.2.2 典型数值模拟结果
参考文献
第7章 界面多相流流动行为与工程应用
7.1 超疏水表面制备及润湿性理论
7.1.1 仿生超疏水表面的制备
7.1.2 润湿性理论
7.2 基于滑移理论的超疏水表面减阻分析
7.2.1 壁面滑移理论
7.2.2 超疏水表面滑移减阻
7.2.3 基于滑移理论的超疏水表面减阻分析
7.3 微/纳结构对界面流体相变的作用机理
7.3.1 低温环境下液滴相变数值模拟方法
7.3.2 具有微纳结构的超疏水表面的防结冰性能分析
参考文献
第8章 流动问题中多物理场耦合计算与分析
8.1 液力变矩器变黏度热流固耦合计算与分析
8.1.1 数值模拟方法
8.1.2 耦合分析方法
8.1.3 典型数值结果
8.2 液力缓速器气-液耦合计算与分析
8.2.1 气-液耦合空化现象数值模拟
8.2.2 液力缓速器充液过程仿真数值模拟
8.3 板翅式换热器流-热耦合计算与分析
8.3.1 数值模拟方法
8.3.2 典型数值结果
参考文献
第9章 基于流动解析的性能设计及优化
9.1 液力缓速器结构参数多目标优化设计
9.1.1 多目标优化目标选取分析
9.1.2 多目标优化算法
9.1.3 典型结果
9.2 换热器结构参数多目标优化设计
9.2.1 参数敏感性研究
9.2.2 多目标优化算法
9.2.3 典型优化结果分析
参考文献