不可压缩流Navier-Stokes方程数值方法
出版时间： 2019年版
丛编项： 信息与计算科学
内容简介
Navier-Stokes方程是流体的经典方程。在本《不可压缩流Navier-Stokes方程数值方法》，我们将从线性的Stokes问题入手，研究如何利用协调有限元方法、有限体积方法以及非协调有限元方法高效求解。然后在强解情况和非奇异解束两个层面研究定常Navier-Stokes方程理论和高效计算方法，同时介绍求解定常Navier-Stokes方程的三种迭代方法和针对较大雷诺数问题的Euler时空迭代方法。最后研究了非定常Navier-Stokes方程的有限元离散方法以及高效全离散方法。
目录
前言
主要符号表
第1章 绪论 1
第2章 预备知识 8
2.1 Sobolev空间 8
2.2 二维不可压缩流Stokes方程解的存在唯一性 10
2.3 二维定常不可压缩N-S方程解的存在唯一性 11
2.4 二维非定常不可压缩N-S方程解的存在唯一性 14
第3章 定常不可压缩Stokes方程有限元方法 16
3.1 定常Stokes方程协调有限元稳定化方法 16
3.1.1 理论分析 16
3.1.2 数值模拟 20
3.2 定常Stokes方程有限体积元稳定化方法 27
3.2.1 理论分析 28
3.2.2 与有限元方法之间联系 32
3.2.3 数值分析 33
3.3 定常Stokes方程非协调有限元稳定化方法 33
3.3.1 理论分析 33
3.3.2 数值分析 40
第4章 定常不可压缩N-S方程有限元方法 42
4.1 定常N-S方程稳定化方法 43
4.1.1 误差估计 43
4.1.2 数值模拟 47
4.2 定常N-S方程两层及多层新稳定化有限元方法 48
4.2.1 理论分析 49
4.2.2 数值模拟 59
4.3 粗网格局部L2投影超收敛方法 65
4.3.1 理论分析 65
4.3.2 说明 77
4.4 N-S方程Euler时空迭代有限元方法 77
4.4.1 四种迭代有限元方法比较 78
4.4.2 四种迭代有限元方法数值比较 82
第5章 非定常不可压缩N-S方程离散方法 91
5.1 新稳定化空间离散方法 91
5.1.1 误差分析 91
5.1.2 数值模拟 103
5.2 全离散二阶时间精度隐式/显式方法 111
5.2.1 非定常N-S方程三种全离散方法比较 112
5.2.2 Crank-Nicolson/Adams-Bashforth方法数值模拟 114
第6章 结论 121
参考文献 124
