有限元方法:流体力学

O. C. Zienkiewicz

Language: Chinese

Published: Jan 1, 2015

Description:

这本书是有限元方法创始人之一、世界计算力学泰斗O. C. Zienkiewicz所著的史诗级专著 《The Finite Element Method》(有限元方法)第七版三卷本中的第三卷。全书的英文标题为 The Finite Element Method for Fluid Dynamics

作为一部独立的卷册,本书完整而系统地阐述了如何应用有限元方法(FEM)来解决复杂的**流体力学(Fluid Dynamics)**问题。在计算流体力学(CFD)领域,有限体积法(FVM)更为普遍,而本书则被公认为是用有限元方法求解流体问题的最权威、最全面的参考书。

本书的核心内容和特点包括:

  1. 权威性与深度: 由有限元法的先驱亲自执笔,本书从最基本的流体力学控制方程(如纳维-斯托克斯方程)出发,严谨地推导了适用于各类流体问题的有限元列式。

  2. 全面覆盖流体问题: 本书系统地探讨了FEM在流体分析中的各种关键技术,包括:

    • 不可压缩流与可压缩流的求解方法。

    • 对流主导问题的数值稳定性处理,详细介绍了各类稳定化方法(如SUPG/GLS法)。

    • 瞬态问题的求解格式。

    • 湍流模型在有限元框架下的应用。

    • 浅水方程、多孔介质流、自由表面流等高级和专门化的课题。

  3. 理论与算法并重: 本书不仅提供了坚实的理论基础,还深入到算法层面,为希望开发自己的CFD求解器或深入理解商业软件背后算法的研究人员提供了宝贵的指导。

  4. 高级参考书定位: 这是一本面向研究生、博士后、科研人员以及专业CFD工程师的高级专著。它要求读者已具备坚实的有限元基础和一定的流体力学知识。

总之,Zienkiewicz的《有限元方法:流体力学》是将有限元理论成功应用于CFD领域的奠基性和里程碑式的著作,是该交叉学科领域内每一位研究者的必备参考文献。