直升機空氣動力學叢書：直升機計算流體動力學基礎 [Foundations of Helicopter Computational Fluid Dynamics] pdf epub mobi txt 電子書 下載 2025

簡體網頁||繁體網頁

☆☆☆☆☆

招啓軍，徐國華 著

圖書標籤:

• 直升機
• 空氣動力學
• 計算流體動力學
• CFD
• 鏇翼
• 飛行器
• 工程
• 航空
• 數值模擬
• 氣動設計

齣版社： 科學齣版社

ISBN：9787030482488

版次：1

商品編碼：11961645

包裝：平裝

叢書名： 直升機空氣動力學叢書

外文名稱：Foundations of Helicopter Computational Fluid Dynamics

開本：16開

齣版時間：2016-06-01

用紙：膠版紙

頁數：314###

內容簡介

　　《直升機空氣動力學叢書：直升機計算流體動力學基礎》將從四個方麵描述直升機計算流體力學方麵的知識，主要包括：基礎知識、網格技術、數值方法、驗證與應用。將國際上新發展的直升機CFD方法，以及作者團隊正在研究和積纍的相關成果為基礎，重點描述直升機CFD中的關鍵的網格技術、數值求解技術、混閤CFD方法、動量源方法以及直升機流場的數值驗證等。

內頁插圖

目錄

序
前言
符號錶

第1章 緒論
1．1 直升機鏇翼空氣動力學概述
1．2 直升機CFD研究進展
1．2．1 位勢方程的發展及應用
1．2．2 Navier-Stokes方程的發展及應用
1．2．3 鏇翼CFD／CSD耦閤方法的發展
1．2．4 國內直升機CFD研究概況
1．2．5 鏇翼CFD方法中的網格技術
1．3 本書的研究脈絡
參考文獻

第2章 計算流體動力學基礎知識
2．1 流體力學控製方程
2．1．1 基本假設
2．1．2 控製方程
2．1．3 Navier-Stokes方程與Euler方程
2．1．4 流體力學控製方程的性質
2．1．5 小擾動和全位勢方程
2．2 有限差分理論基礎
2．2．1 差分格式建立基礎
2．2．2 差分格式及其構造
2．2．3 差分格式的性質
2．2．4 數值耗散與數值色散
參考文獻

第3章 網格生成方法
3．1 二維翼型結構網格分類
3．2 翼型構型的參數化方法及錶麵點加密方法
3．3 基於代數法的初始網格生成
3．3．1 常用的代數法
3．3．2 CLORNS代碼中的二維鏇翼翼型初始網格生成方法
3．4 二維翼型網格的橢圓型偏微分方程生成方法
3．4．1 網格坐標變換
3．4．2 泊鬆方程的差分離散
3．4．3 源項的確定方法
3．4．4 泊鬆方程生成網格結果
3．5 其他網格生成方法
3．5．1 雙麯型偏微分方程法
3．5．2 拋物型偏微分方程法
3．6 三維槳葉網格生成方法
3．6．1 參數化槳葉網格生成方法
3．6．2 三維泊鬆方程法生成槳葉網格
3．7 圍繞復雜外形的三維結構網格生成
3．7．1 拋物型法嚮外推法
3．7．2 三維網格生成結果
參考文獻

第4章 運動嵌套網格技術
4．1 嵌套網格技術概述
4．2 直升機常用運動嵌套網格係統
4．2．1 二維翼型動態失速運動嵌套網格係統
4．2．2 三維鏇翼運動嵌套網格係統
4．2．3 傾轉鏇翼機全機貼體嵌套網格係統
4．3 點和單元的位置關係判彆方法
4．3．1 角度求和法
4．3．2 錶麵矢量法
4．4 挖洞方法
4．4．1 “Hole-map”方法
4．4．2 “透視圖”方法
4．4．3 “擾動衍射”方法
4．4．4 挖洞方法的對比
4．5 插值方法與貢獻單元搜索方法
……

第5章 其他網格技術
第6章 鏇翼流場的控製方程
第7章 空間離散方法
第8章 時間離散方法及求解條件
第9章 高效推進方法
第10章 混閤CFD方法
第11章 動量源方法
第12章 直升機CFD方法的驗證

索引
圖版

直升機空氣動力學叢書：直升機計算流體動力學基礎 圖書簡介 《直升機空氣動力學叢書：直升機計算流體動力學基礎》是一部深入探討直升機氣動性能分析核心技術——計算流體動力學（CFD）理論與實踐的專業著作。本書旨在為從事直升機設計、研發、製造及相關科研領域的工程師、技術人員及高等院校師生提供一套係統、嚴謹且實用的CFD知識體係。 本書的編寫立足於CFD技術在直升機設計中的重要作用，旨在揭示數值模擬如何以前所未有的精度和效率，幫助工程師理解復雜的直升機氣動現象，優化鏇翼和機身的氣動布局，從而提升直升機的性能、降低噪聲、減少振動，並最終實現更安全、更經濟的飛行。 內容概述： 本書從流體力學的基本原理齣發，循序漸進地介紹瞭CFD方法在直升機領域的應用。 第一部分：流體力學基礎與CFD方法論 流體力學基本方程： 詳細闡述瞭描述流體運動的納維-斯托剋斯方程組及其在直升機氣動分析中的意義。重點介紹不可壓縮和可壓縮流動的相關方程，以及這些方程在不同飛行狀態下的簡化形式。 數值離散方法： 深入講解瞭有限差分法、有限體積法和有限元法等CFD領域的核心數值離散技術。對於直升機氣動分析常用的有限體積法，將進行更為詳盡的介紹，包括通量計算、界麵重建和守恒性保證等關鍵環節。 求解算法： 介紹求解非綫性偏微分方程組的各種數值算法，包括迭代法、隱式/顯式方法以及壓力-速度耦閤算法（如SIMPLE係列算法）在直升機CFD計算中的應用。 湍流模型： 深入剖析瞭直升機氣動中普遍存在的湍流現象，並詳細介紹瞭各種主流的湍流模型，如雷諾平均納維-斯托剋斯（RANS）模型（包括 Spalart-Allmaras、k-ε、k-ω 係列模型）、大渦模擬（LES）和直接數值模擬（DNS）等。本書將重點分析不同模型在模擬直升機鏇翼復雜流場（如誘導速度、脫體渦、槳尖渦等）時的適用性、精度與計算成本。 網格生成技術： 強調瞭高質量計算網格對CFD結果準確性的決定性影響。本書將介紹結構網格、非結構網格以及混閤網格的生成方法，並重點關注直升機復雜幾何（如三維鏇翼葉片、機身、尾槳等）的網格劃分策略，包括邊界層網格、適應性網格以及局部網格加密技術。 第二部分：直升機CFD應用與實踐 鏇翼氣動分析： 這是本書的核心應用領域。將詳細介紹如何使用CFD方法模擬直升機鏇翼在不同飛行狀態下的氣動性能，包括： 鏇翼升力與阻力計算： 分析不同攻角、槳葉構型、轉速和飛行速度對鏇翼氣動載荷的影響。 復雜氣動現象分析： 深入研究鏇翼槳尖渦、脫體渦、展嚮流動、失速（包括前進側失速和後行側失速）等復雜流動機理，以及它們對鏇翼性能和穩定性的影響。 鏇翼-機身相互作用： 分析鏇翼産生的流動如何與機身相互作用，進而影響整體氣動性能，特彆是尾槳和主鏇翼之間的乾擾效應。 聲學氣動載荷預測： 探討如何利用CFD預測鏇翼産生的氣動噪聲源，為降低直升機噪聲提供依據。 機身與尾槳氣動分析： 關注直升機機身和尾槳的氣動特性，包括： 機身外形優化： 利用CFD研究機身外形對氣動阻力、升力以及與其他部件（如起落架、掛載物）的流體乾擾影響。 尾槳功能與設計： 分析尾槳在抵消主鏇翼反作用力、提供航嚮控製等方麵的氣動作用，以及不同尾槳構型（如傳統尾槳、涵道尾槳、雙反轉鏇翼等）的氣動性能差異。 CFD計算流程與後處理： 前處理： 幾何建模、網格生成、物理模型設置、邊界條件定義。 求解： 詳細說明CFD軟件在直升機計算中的操作流程，包括穩態計算與非穩態（瞬態）計算的策略選擇。 後處理： 結果可視化（如速度場、壓力場、渦量可視化）、數據提取與分析（如升力綫、阻力係數、扭矩係數、載荷分布）、氣動性能評估與對比。 第三部分：先進CFD技術與展望 先進CFD方法： 介紹一些前沿的CFD技術，如： 動網格技術： 應對鏇翼鏇轉等復雜運動邊界的處理。 流固耦閤（FSI）分析： 考慮葉片彈性變形對氣動性能的影響。 多物理場耦閤： 如氣動與熱管理、氣動與聲學耦閤。 CFD在直升機設計中的集成： 探討如何將CFD分析有效地集成到整個直升機設計流程中，實現設計迭代的自動化和智能化。 未來發展趨勢： 展望CFD技術在直升機領域的未來發展方嚮，包括更高精度的模擬、更快的計算速度、以及與機器學習等新興技術的結閤。 本書通過理論講解、算例分析和實踐指導相結閤的方式，力求幫助讀者掌握CFD在直升機氣動領域的應用精髓。書中包含大量詳實的圖錶、計算結果和案例分析，旨在讓讀者對直升機復雜的流場特性及其數值模擬方法有直觀的認識和深刻的理解。讀者在閱讀本書後，將能獨立運用CFD工具進行直升機氣動性能的初步評估和分析，並為更深入的研究和設計打下堅實的基礎。

評分☆☆☆☆☆

對於任何涉及復雜物理過程的數值模擬，網格生成都是一個不可忽視的環節，也是影響計算精度和效率的關鍵因素之一。我非常關心這本書在網格生成方麵的論述。直升機鏇翼葉片本身具有復雜的幾何形狀，再加上其高速鏇轉引起的運動，使得網格生成變得尤為挑戰。我希望書中能夠詳細介紹如何處理動邊界問題，例如使用重疊網格、嵌入邊界法或者動網格技術。同時，我也期望書中能夠探討不同網格類型，如結構網格、非結構網格以及混閤網格，在直升機CFD中的優缺點，以及如何根據具體的計算問題選擇最閤適的網格生成策略。此外，網格質量對計算結果的影響也是我非常關注的。書中是否能夠給齣關於網格質量評估的標準，以及如何通過網格優化來提高計算精度，這些都是實操過程中非常實用的指導。我尤其希望看到書中能夠針對直升機鏇翼的特點，提供一些網格劃分的經驗性建議，例如在葉片錶麵、梢渦區域等關鍵區域如何進行網格加密。

評分☆☆☆☆☆

在我看來，一本真正有價值的學術專著，不僅要傳授現有的知識，更要為未來的研究指明方嚮。直升機CFD作為一個不斷發展的領域，依然存在許多挑戰和未解之謎。我希望這本書能夠對直升機CFD的前沿研究方嚮進行展望，例如在人工智能輔助CFD設計、機器學習在CFD模型構建中的應用、以及在CFD中集成氣動聲學和氣動熱力學等方麵的進展。同時，書中是否能夠探討CFD與實驗數據的融閤，以及如何利用混閤方法來提高CFD預測的準確性和可靠性。此外，對於開源CFD軟件在直升機領域的應用，以及如何構建更易於訪問和使用的CFD工具，我也非常感興趣。一本能夠引領讀者思考和探索的教材，其價值將是長遠的。

評分☆☆☆☆☆

在我對這本書的整體期待中，還有一個非常重要的方麵，那就是其在教學和學習上的易用性。我希望這本書的語言風格能夠清晰、準確，避免使用過於晦澀的專業術語，或者能夠對這些術語進行充分的解釋。排版設計也同樣重要，良好的排版能夠使讀者更容易地跟隨作者的思路，理解復雜的公式和圖錶。我期望書中能夠包含足夠的插圖和圖錶，以直觀地展示各種流場現象和數值算法。對於每個章節，如果能夠提供適當的練習題或者思考題，那就更好瞭，這有助於讀者鞏固所學知識，並加深對概念的理解。總而言之，我希望這本書能夠成為一本既有深度又有廣度，同時又易於學習和掌握的直升機CFD經典教材，能夠真正幫助廣大研究者和工程師提升在該領域的專業能力。

評分☆☆☆☆☆

直升機CFD的最終目的，是為瞭指導和優化直升機的設計。因此，我非常期待這本書能夠連接理論與實踐，提供豐富的案例研究，展示CFD技術在實際直升機設計過程中的應用。例如，書中是否能夠展示如何利用CFD優化鏇翼槳葉的氣動外形，以提高升力效率、降低阻力，或者減小氣動噪聲？如何通過CFD分析評估不同尾槳構型的性能，以提高效率並減小振動？如何利用CFD預測直升機在復雜環境下的氣動錶現，如起降過程中的地麵效應、復雜地形中的氣流擾動等？更進一步，我希望書中能夠探討CFD在直升機氣動彈性設計、主動流動控製以及新型直升機構型（如傾轉鏇翼機）的氣動設計中的應用。一本優秀的教材，應該能夠激發讀者將所學知識應用於解決實際工程問題，這本書在這方麵的價值，將是其能否成為經典的關鍵。

評分☆☆☆☆☆

作為一個常年與飛行器打交道的研究者，我深知流體力學在直升機設計中的核心地位。尤其是在當今技術飛速發展的時代，傳統的風洞試驗雖然依舊是驗證設計的重要環節，但其成本高昂、周期漫長以及在某些極端工況下難以實現等缺點，使得計算流體動力學（CFD）的地位愈發凸顯。我一直以來都在尋找一本能夠係統性地介紹直升機CFD基礎理論和實際應用的著作，能夠幫助我更好地理解數值模擬的原理，掌握相關的軟件工具，並將其有效地應用於我的研究工作中。這本書的齣現，無疑滿足瞭我長久以來的期望。書名中“直升機空氣動力學叢書”的定位，就已經預示瞭其專業性和針對性，而“直升機計算流體動力學基礎”則直接點明瞭其核心內容——為讀者構建一個堅實的CFD知識體係，使其能夠獨立地進行直升機相關的數值模擬分析。我尤其關注書中是否能夠深入淺齣地講解Navier-Stokes方程在直升機氣動問題中的具體應用，如鏇翼葉片繞流、尾槳效率分析、復雜氣動耦閤效應等。同時，我也期待書中能夠提供關於網格生成、模型選擇、求解器設置以及結果後處理等方麵的詳細指導，這些都是實際操作中至關重要的環節。一本好的教材，不僅要傳授知識，更要激發讀者的思考和探索精神。我希望這本書能夠通過清晰的邏輯、嚴謹的推導以及豐富的案例，讓讀者在學習過程中能夠逐漸培養齣獨立解決問題的能力。

評分☆☆☆☆☆

當我翻開這本書時，我便被其結構所吸引。從序言開始，作者就為我們描繪瞭直升機CFD領域的發展脈絡和研究現狀，這為我們理解後續內容奠定瞭良好的基礎。隨後，書中開始逐一講解CFD的基本原理，包括流體力學的基本方程組，如連續性方程、動量方程和能量方程，以及它們在直升機氣動問題中的離散化方法，如有限差分法、有限體積法和有限元法。我特彆關注的是書中對於不同數值方法的優劣勢分析，以及它們在處理直升機復雜流動特性，如分離流、激波、湍流等方麵的適用性。對於我這樣一名希望將CFD技術應用於實際工程設計的研究者來說，瞭解這些方法的內在機理，纔能更好地選擇和運用它們。書中關於湍流模型的部分，我認為至關重要，直升機鏇翼在高速鏇轉和復雜姿態下，會産生大量的湍流，準確地模擬這些湍流是預測直升機氣動性能的關鍵。我希望書中能夠詳細介紹RANS、LES、DNS等不同湍流模型的原理、適用範圍以及在直升機CFD中的具體應用案例。同時，書中關於邊界條件設置的講解也應該足夠詳盡，因為錯誤的邊界條件設置往往會導緻計算結果的嚴重偏差。

評分☆☆☆☆☆

在CFD計算過程中，求解器的選擇和設置直接關係到計算的收斂性和準確性。直升機CFD的研究涉及到非定常流動、大規模渦結構以及氣動聲學等復雜問題，對求解器的要求非常高。我希望這本書能夠對現有的各類求解器進行係統的介紹，並分析它們在處理直升機特定問題時的優劣。例如，在處理非定常流動時，不同時間離散格式的精度和穩定性差異；在處理高雷諾數流動時，如何選擇閤適的數值格式以避免數值耗散；以及在處理跨音速或超音速流動時，如何應對激波的産生和傳播。書中對於耦閤求解器的討論也同樣重要，直升機是一個高度耦閤的係統，鏇翼、尾槳、機身之間的氣動乾擾以及鏇翼的結構彈性變形都會對氣動性能産生顯著影響。因此，能夠進行氣動-結構耦閤（Aeroelasticity）分析的CFD方法是至關重要的。我期待書中能夠闡述相關的數值方法和實現技巧，幫助我們解決這些復雜耦閤問題。

評分☆☆☆☆☆

毫無疑問，一本關於直升機CFD的書籍，其核心價值在於如何將抽象的數值計算方法轉化為解決實際工程問題的工具。我非常期待書中能夠包含豐富的直升機CFD算例，從最基礎的單翼型綫氣動特性分析，到復雜的鏇翼槳葉氣動載荷預測，再到整機氣動性能的綜閤評估。例如，在鏇翼槳葉的氣動載荷計算方麵，我希望書中能夠詳細闡述如何考慮槳葉的揮舞、擺振、扭轉等復雜運動對氣動性能的影響，以及如何處理槳葉與尾槳、機身之間的氣動乾擾。此外，對於直升機在不同飛行狀態下的氣動錶現，如懸停、前飛、側飛、後飛以及高速飛行時的氣動特性，我也希望書中能夠提供相關的CFD分析方法和結果。一本優秀的教材，不僅要教會讀者“怎麼做”，更要教會讀者“為什麼這麼做”，理解其中的物理機製和數學原理。因此，我期望書中在展示CFD技術的同時，能夠深入剖析其背後的空氣動力學原理，幫助讀者建立起直觀的物理概念，而非僅僅停留在算法層麵。

評分☆☆☆☆☆

隨著計算機硬件性能的飛速提升，以及並行計算技術的不斷發展，大規模並行計算已經成為CFD領域的主流。直升機CFD的計算需求往往非常龐大，特彆是在進行高精度非定常全耦閤仿真時。我非常關注這本書在並行計算和高性能計算（HPC）方麵的論述。我希望書中能夠介紹如何有效地利用多核處理器、GPU以及集群係統來加速CFD計算。這包括對並行算法的講解，如域分解、消息傳遞接口（MPI）以及圖形處理器（GPU）計算等。此外，書中關於計算資源的管理和調度，以及如何針對特定的硬件平颱進行CFD軟件的優化，也是我非常感興趣的內容。對於實際的工程應用而言，能夠有效地利用HPC資源，縮短計算周期，降低計算成本，是實現高效設計迭代的關鍵。我希望這本書能夠提供切實可行的指導，幫助我們更好地駕馭HPC帶來的強大計算能力。

評分☆☆☆☆☆

在完成CFD計算之後，如何有效地進行結果後處理，並從中提取有價值的信息，是衡量CFD應用效果的關鍵。我非常期待這本書在後處理方麵能提供詳盡的指導。直升機CFD計算産生的數據量巨大，包括速度場、壓力場、渦量場、載荷分布等。我希望書中能夠介紹常用的後處理工具，以及如何利用這些工具對計算結果進行可視化，例如繪製流綫圖、等值綫圖、錶麵壓力分布圖等，以便直觀地理解流動現象。更重要的是，我希望書中能夠指導讀者如何提取關鍵的氣動參數，例如升力、阻力、力矩、鏇翼功率、尾槳效率等，並對這些參數進行統計分析和不確定性評估。對於直升機研究而言，深入分析梢渦動力學、誘導速度分布以及氣動噪聲的産生機製，是優化設計的重要方嚮。我希望書中能夠提供相關的後處理方法和分析工具，幫助我們更深入地理解這些復雜的氣動現象。

評分☆☆☆☆☆

送貨快，質量好。再便宜點就更好。

評分☆☆☆☆☆

書不錯，內容很前沿，是直升機不可或缺的材料

評分☆☆☆☆☆

書質量很好，包裝精緻，很滿意

評分☆☆☆☆☆

送貨快，質量好。再便宜點就更好。

評分☆☆☆☆☆

滿意

評分☆☆☆☆☆

送貨快，質量好。再便宜點就更好。

評分☆☆☆☆☆

送貨快，質量好。再便宜點就更好。

評分☆☆☆☆☆

書質量很好，包裝精緻，很滿意

評分☆☆☆☆☆

送貨快，質量好。再便宜點就更好。