格子玻尔兹曼方法：基础与工程应用

图书标准信息

• 作者 [加拿大]A.A. Mohamad（穆罕默德·阿卜杜勒马吉德） 著；杨大勇 译
• 出版社 电子工业出版社
• 出版时间 2015-06
• 版次 1
• ISBN 9787121259296
• 定价 49.00元
• 装帧 平装
• 开本 16开
• 纸张 轻型纸
• 页数 212页
• 字数 326千字
• 正文语种 简体中文

【内容简介】

本书是格子玻尔兹曼方法（LBM）方面的一本入门教程。本书从LBM的基本原理和常用模型入手，采用循序渐进的方式，逐步介绍了LBM在扩散、对流-扩散、等温和非等温不可压缩流体流动，以及复杂流动等典型问题中的实际应用。本书提供了全部实例完整的计算机代码（FORTRAN语言编写），针对扩散和对流-扩散问题，还给出了有限差分法和LBM的对比程序和研究结果。全书理论简单，程序结构清晰，实用性强，便于读者学习、调试和应用。

【作者简介】

杨大勇，南昌大学信息工程学院副教授，主要从事测控技术与仪器专业学科的教学及微机电系统、微流控芯片等方向的科研工作，获得2008年度江西省高等学校科技成果二等奖（项目排名第二）及2013年南昌大学第三届教授授课竞赛二等奖。

【目录】

目  录 
第1章  引言与粒子动力学1
1．1  引言2
1．2  动力学理论4
1．2．1  粒子动力学4
1．2．2  压力和温度5
1．3  分布函数7
第2章  玻尔兹曼方程15
2．1  玻尔兹曼输运方程16
2．2  BGKW近似19
2．3  格子排列20
2．3．1  一维模型20
2．3．2  二维模型21
2．3．3  三维模型22
2．4  平衡分布函数23
第3章  扩散方程25
3．1  扩散方程简介26
3．2  有限差分近似法27
3．3  格子玻尔兹曼方法29
3．4  平衡分布函数31
3．5  Chapman-Enskog展开32
3．5．1  归一化和尺度35
3．5．2  恒温限大板中的热扩散36
3．5．3  Chapman-Enskog展开的边界条件37
3．5．4  恒热流密度例子38
3．6  源或汇39
3．7  轴对称扩散40
3．8  二维扩散方程41
3．8．1  D2Q441
3．8．2  D2Q542
3．9  边界条件42
3．9．1  给定边界函数值43
3．9．2  绝热边界条件43
3．9．3  恒热流密度边界条件43
3．10  二维平板中的热扩散44
3．10．1  D2Q945
3．10．2  第一类边界条件47
3．10．3  恒热流密度边界条件48
3．11  问题48
第4章  对流―扩散问题50
4．1  对流51
4．2  对流―扩散方程52
4．2．1  有限差分法52
4．2．2  格子玻尔兹曼方法53
4．3  平衡分布函数55
4．4  Chapman-Enskog展开56
4．5  二维格子玻尔兹曼方法61
4．5．1  D2Q461
4．5．2  D2Q963
4．6  问题65
4．6．1  多孔介质中的燃烧65
4．6．2  加热板冷却66
4．6．3  带有源项的耦合方程66
第5章  等温不可压缩流体流动68
5．1  Navier-Stokes方程69
5．2  格子玻尔兹曼70
5．3  边界条件74
5．3．1  反弹格式75
5．3．2  已知速度边界条件77
5．3．3  平衡和非平衡分布函数80
5．3．4  开放边界条件80
5．3．5  周期性边界条件81
5．3．6  对称条件82
5．4  计算机算法82
5．5  例子83
5．5．1  方腔流83
5．5．2  二维通道发展流84
5．5．3  障碍绕流87
5．6  涡量－流函数法93
5．7  六边形格子94
5．8  问题94
第6章  非等温不可压缩流体流动96
6．1  Naiver-Stokes方程和能量方程97
6．2  强制对流98
6．3  热方腔流98
6．4  热通道中的强制对流100
6．5  流固耦合传热101
6．6  自然对流102
6．7  多孔介质中的流动与传热106
第7章  多松弛格式107
7．1  多松弛方法（MRT）108
7．2  问题110
7．3  双松弛时间（TRT）111
第8章  复杂流动112
附录A  计算机代码114
A．1  扩散问题（第3章）115
A．1．1  The LBM Code (D1Q2)115
A．1．2  The FDM Code (1-D)116
A．1．3  The LBM Code (D2Q4)117
A．1．4  The FDM Code (2-D)120
A．1．5  The LBM Code (D2Q9)123
A．2  对流―扩散问题（第4章）127
A．2．1  The LBM Code (D1Q2)127
A．2．2  The FDM Code (1-D)129
A．2．3  The LBM Code (D2Q4)130
A．2．4  The FDM Code (2-D)133
A．2．5  The LBM Code (D2Q9)136
A．3  等温不可压缩流体流动（第5章）141
A．4  非等温不可压缩流体流动（第6章）148
A．4．1  The LBM Code for a heated lid-driven cavity148
A．4．2  The LBM Code for a forced convection157
A．4．3  The LBM Code for a natural convection167
A．5  多松弛格式（第7章）176
参考文献186
索引191