第一章概论 计算流体力学在近二三十年中有了突飞猛进的发展,而且正 在以更快的速度前进。推动这一发展的原因,一方面是实际问 的需要,特别是宇航事业的需要;另一方面是计算技术的飞速发 展和巨型计算机的出现。 计算流体力学是多种领的交叉学科,亡所涉及的学科有流 休力学、偏徼分方程的数学理论、计算儿何、教值分析、计算机 科学等。它的发展促进了这些学科的进一步发展。最终体现计算 流体力学水平的是解决实际问题的能力。 本书的基本内容是采用差分方法、数值求解可压缩纳维-斯 托克斯( Navier-Stokes)方程(以下简称为N-S方程)和箭化 N-5方程,研究流体运动规律,重点是超声速、高超声速定常 粘性绕流流场的教值模拟 第--节计算流体力学与数值模拟 任何流体运动的规律都是由以下3个定律为基础的:质量守 恒定律;动量恒定律和能量守恒定律。这些基本定律可由数学 方程组来描述,如欧拉(Eu1er)方程,N-S方程。采用数值计算 方法,通过计算机求解这些数学方程,研究流体运动特性,给出 流体运动空间定常或非定常流动规律,这样的学科就是计算流体 力学。 计算流体力学的兴起推动了研究工作的发展。自从1687年 牛顿定律公布以来,直到本世纪50年代初、研究流体运动规律的 主要方法有两种:·是实验研究,它以地面实验为研究手段;另 种是理论分析方法,它利用简单流动模型假设,给出所研究问