Название: Вычислительная гидродинамика. Теоретические основы Автор: Павловский В.А., Никущенко Д.В. Издательство: СПб.: Лань Год: 2018 Формат: PDF Страниц: 368 Для сайта:mymirknig.ru Размер: 53 mb Язык: русский
Книга посвящена систематическому изложению теоретических основ для постановки задач математического моделирования течений жидкостей и газов. Особое внимание уделено вопросам построения замкнутых систем уравнений для турбулентного режима этих течений. Подробно рассмотрены модели турбулентности, используемые в современных программных комплексах. Изложение материала выполнено с широким использованием математического аппарата прямого (бескомпонентного) тензорного исчисления, краткие сведения из которого предваряет это изложение. При записи физических соотношений в компонентном виде используется декартова прямоугольная система координат, поскольку в современных программных комплексах для проведения вычислительных процедур применяется только она.
Введение Математический аппарат гидродинамики. Краткие сведения из тензорного исчисления Общие замечания о тензорах. Индексные и символические обозначения тензоров Векторы и тензоры Примеры тензоров второго ранга: тензор инерции и тензор напряжений Элементы тензорной алгебры. Простейшие операции над тензорами Инварианты тензоров и тензорные поверхности Поля физических величин. Элементы тензорного анализа Градиент скорости и связанные с ним кинематические тензоры Материальные производные векторов и тензоров Уравнения неразрывности, движения, энергии, диффузии Формула И.С. Громеки и другие сопряженные с ней соотношения Дифференциальные операторы для поля скоростей Уравнение неразрывности Уравнения движения жидкости с постоянными и переменными физическими свойствами Вихрь скорости и его ассоциированный тензор Уравнение переноса завихренности Уравнение баланса механической энергии потока Уравнение энергии движущейся жидкости и его различные формы записи Запись уравнения энергии как уравнения переноса скалярной величины Дивергентный вид уравнений переноса О дивергентном виде слагаемых дифференциальных уравнений О вязкостях ? и ? Диффузия и основы массопереноса Система уравнений движения многокомпонентной жидкости Обобщенное уравнение переноса Теория подобия. Критерии подобия Понятие турбулентности и основные подходы к описанию турбулентных течений Турбулентность. Осредненные величины Уравнения движения турбулентного потока Гипотеза Буссинеска Модель пути перемешивания Л. Прандтля. Закон стенки Турбулентное течение сжимаемой жидкости: процедура осреднения по Фавру Система уравнений турбулентного движения многокомпонентных сжимаемых сред Учет кривизны при расчете турбулентных течений Получение новых уравнений переноса из комбинаций уравнений неразрывности, движения и энергии Схема комбинаций уравнений Трансформация уравнения неразрывности Уравнение Лайтхилла и связанные с ним соотношения Трансформация уравнения Навье-Стокса Пульсации скорости и виды диссипации турбулентности Уравнение переноса тензора напряжений Рейнольдса Моделирование турбулентности в рамках подхода О. Рейнольдса Система уравнений Навье–Стокса и ее интегрирование Основные подходы к моделированию турбулентных течений Уравнение переноса напряжений Рейнольдса. Тензор анизотропии Дифференциальные модели переноса напряжений Рейнольдса Модели турбулентной вязкости Нелинейные модели вихревой вязкости Особенности моделирования турбулентности при движении сжимаемых сред Литература