格子Boltzmann方法 -從入門到精通 黃海波 劉魁 9787312055966 【台灣高等教育出版社】

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書名：格子Boltzmann方法 -從入門到精通
ISBN：9787312055966
出版社：中國科學技術大學
著編譯者：黃海波 劉魁
頁數：218頁
所在地：中國大陸 *此為代購商品
書號：1532742
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內容簡介

經過30年的發展，格子Boltzmann方法（LBM）已經成為強大的不可壓縮流數值模擬工具，特別適用於流固耦合、多相流及顆粒流的模擬。本書首先介紹了連續Boltzmann方程的推導以及將其離散成格子Boltzmann方程的過程；然後講解了進出口邊界、曲面無滑移邊界處理方法以及LBM流固耦合方法、氣液多相流模型。書中同時提供了單相和多相LBM模擬程序。講解深入淺出，可使讀者快速掌握LBM原理及其編程技術，為模擬解決複雜流體力學問題打下基礎。

目錄

前言
第1章 緒論
1 1 什麼是格子Boltzmann方法
1 2 與傳統計算流體力學的關係
1 2 1 分子動力學
1 2 2 有限體積法
1 3 LBM可模擬的流動問題、適用範圍
1 4 LBM軟體公司和開源軟體
第2章 連續Boltzmann方程
2 1 從基元碰撞到Boltzmann方程
2 2 Boltzmann方程的重要特性：H定理
2 3 碰撞過程的不變數
2 4 Maxwell平衡態分佈函數
第3章 連續Boltzmann方程與流體力學方程
第4章 連續Boltzmann方程的離散
4 1 BGK近似
4 2 連續Boltzmann方程到格子：Boltzmann方程
4 3 格子Boltzmann方程的模型：DnQm模型
4 4 離散：Boltzmann方程到流體力學方程組
4 5 LBM中的外力
4 5 1 外力項方案
4 5 2 5種方案的評述
4 5 3 5種方案的分析
第5章 格子Boltzmann方法的編程
5 1 LBM編程流程
5 2 參數的轉換
5 3 實例：方腔頂蓋流的LBM模擬
5 3 1 問題描述
5 3 2 演算法簡介
5 3 3 結果分析
第6章 LBM中邊界條件的處理
6 1 平直壁面無滑移邊界條件
6 1 1 反彈格式
6 1 2 非平衡態反彈方法
6 1 3 鏡面反彈處理對稱邊界條件
6 2 進出口周期性邊界條件
6 3 進出口壓力、速度邊界條件
6 3 1 進出口平衡態格式
6 3 2 進出口非平衡態反彈方法
6 3 3 進出口非平衡態外推法
6 4 曲面無滑移邊界條件
6 4 1 插值反彈法
6 4 2 非平衡態外推法
6 5 運動固體受力的計算
第7章 浸沒邊界法
7 1 簡介
7 2 反饋力IB方法
7 3 直接力IB方法
7 4 IB-LBM流固耦合模擬顯式迭代演算法流程圖
7 5 計算程序示例
第8章 Shan-Chen多相流模型
8 1 多相流
8 1 1 顏色梯度模型
8 1 2 Shah-Chen模型
8 1 3 自由能模型
8 1 4 界面跟蹤模型
8 1 5 模型比較
8 2 單組分多相Shan-Chen模型
8 2 1 SC模型中的平衡速度
8 2 2 粒子間相互作用力
8 2 3 與有限差分的關係
8 2 4 二階空間導數
8 2 5 典型的狀態方程
8 2 6 聲速中的溫度與實際溫度的差別
8 2 7 熱力學一致性
8 2 8 原始SCMP LBM模型中的狀態方程
8 2 9 將其他EOS融入SC模型中
8 2 10 接觸角
8 3 SC模型中的體積力項
8 4 多組分SC LBM模型
8 5 單組分兩相模擬液滴與壁面接觸的Fortran程序
第9章 自由能兩相流模型
9 1 Swift自由能單組分兩相流LBM
9 1 1 模型簡介
9 1 2 平衡態分佈函數(D2Q9模型)中係數的推導
9 2 Chapman-Enskog展開
9 3 Galileo不變性
9 4 相變模擬
9 5 接觸角
9 5 1 如何設定接觸角
9 5 2 數值驗證
9 6 自由能：D2Q9模型代碼
第10章 格子Boltzmann相場方法
10 1 相場模型
10 1 1 Cahn-Hilliard方程
10 1 2 質量守恆的局部Allen一Cahn方程
10 2 HCZ模型簡介
10 3 界面追蹤方程
10 3 1 界面追蹤方程的數值求解
10 3 2 N-S方程的數值求解
第11章 I，BM中的多塊網格與非均勻網格
11 1 多塊網格
11 2 非均勻網格中的LBM
11 2 1 插值LBM
11 2 2 微分LBM
11 2 3 Taylor展開和最小二乘法Boltzmann方法(TLLBM)
11 2 4 Runge-Kutta法
附錄A Hermite多項式展開
A 1 Hermite多項式的定義和性質
A 2 平衡態分佈函數的Hermite級數展開
A 3 平衡態分佈函數的速度離散
附錄B 方腔頂蓋流LBM計算程序
附錄C 格式精度的度量
附錄D 人工可壓縮性方法
D 1 簡介
D 2 處理方腔頂蓋流問題
D 3 計算程序
附錄E 通過高斯積分公式得到D2Q7離散速度模型
附錄F 高斯積分
參考文獻

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