帕坦卡：传热与流体流动的数值计算

帕坦卡：传热与流体流动的数值计算

书的特点：

1)8年的工作经验的总结

2)简洁而系统

3)可以到达数值计算的前沿

4)三个人的贡献：spalding，patankar，张政，于1984年3月

第一章引论

1.1范畴

传热、流体的重要性

传热，传质，流体流动，两相流，化学反应等，广泛存在于冶金，化工，机械，建筑，电子天气等几乎贯穿于各个行业；

预测的本质：预测温度、压力，速度，浓度，应力；进而得到热量，流量，受力等；

路线：简单的数学公式，不进行推导，从物理意义上理解，这门课程最好是在学习过传热学和流体力学之后进行学习，即使没有学习过，也没有关系，仍然能够达到一定高度。

1.2预测的方法

实验研究的问题，

1)昂贵

2)模化反推的误差

3)无法模化，如燃烧与沸腾

1.3理论计算

一组微分方程组，如果采用纯理论解析解，能够解决的问题少的可怜。

数值计算方法和计算机的发展，几乎得到这些方程的隐含解。即数值解。

使用非连续的点表示一个量的场。

理论计算的优点

1)速度快

2)成本低

3)资料完备，信息量大，如温度，压力速度等

4)模拟真实条件的能力

5)模拟理想条件的能力

理论计算的缺点

模型的适用程度限制计算的效能

将实际问题分成两类：

A、可以使用适合的数学模型来描述的问题

B、无法可以使用适合的数学模型来描述的问题

对于A类，使用计算是非常优越的，但是对于求非常少数内容的且结构非常复杂的，不易使用计算方法，如求得一个机构是否复杂设备的流体压力损失，就不如采用实验方法。

对于B类问题，没有很好的办法，目前就是通过人工建设，把它转化成A类问题，并结合实验，进一步修正模型。

1.4 预测方法选择

1)实验方法还是唯一的

2)综合分析

3)设计

4)讨论分析

5)最佳方案：计算＋实验

1.5主要内容

九章：三章基础，三章推演，三章应用

1)基础：现象，微分方程，数值方法步骤

2)推演：处理导热，对流与导热，速度场本身的计算；特点是由一维推演到多维

3)应用：