本书的内容从2004年以来在清华大学本科生教学中使用，包括：流体运动数学模型、有限差分法、有限单元法、有限体积法、一维非恒定流计算、不可压缩非黏性流体流动等，并根据本科生教学特点进行多次修改，可供32～64学时的课程讲授使用。如果学时较少，可以把重点放在前4章的数值计算基本方法上，对第五章以后各章内容可进行有选择的讲授，这样不会分割计算流体力学内容的连贯性，但须对学生进行一定实践能力的训练，其余部分内容可以作为自学资料和因材施教的内容。

本书是普通高等教育“十一五”规划教材。

全书共有九章，内容包括：流体运动数学模型、有限差分法、有限单元法、有限体积法、一维非恒定流计算、不可压缩非黏性流体流动、不可压黏性流体流动、对流扩散问题、浅水环流问题。本书强调对计算流体力学基本概念的理解，通过简明的讲解使读者理解复杂的数理问题，注重知识和数值方法的系统性，注重对读者的实践能力的培养。为了加强编程环节的训练，还配备了一些基本流体流动的计算程序。各章均设有一定数量的例题和习题，以供读者检查和巩固所学的基础知识。

本书可作为水利、环境、海洋、机械、化工以及土建类的本科生或研究生计算流体力学课程的教材，也可作为有关工程技术人员从事数值计算的参考书。

前言

1 流体运动数学模型

1．1 计算流体力学的发展与任务

1．2 数学方程的类型

1．3 椭圆型方程

1．4 抛物型方程

1．5 双曲型方程

1．6 一维对流扩散方程

习题

2 有限差分法

2．1 有限差分逼近

2．2 差分方程

2．3 误差和稳定分析

2．4 几种典型的差分格式

2．5 对流扩散方程的差分格式

2．6 二维椭圆方程的差分格式

习题

3 有限单元法

3．1 变分原理基础

3．2 瑞利里兹法

3．3 加权余量法

3．4 伽辽金方程的几种形式

3．5 一维问题的有限元分析

3．6 二维问题的有限元分析

3．7 三维问题的有限元计算

3．8 非定常及非线性问题

习题

4 有限体积法

4．1 对流扩散方程的有限体积离散

4．2 一维定常对流扩散方程的有限体积离散

4．3 二维问题的有限体积离散方程

习题

5 一维非恒定流计算

5．1 有压管道非恒定流计算

5．2 明渠非恒定流计算

5．3 明渠非恒定流的差分求解

5．4 明渠非恒定流的特征线解法

5．5 明渠与管流联合计算

习题

6 不可压缩非黏性流体流动

6．1 流体流动的控制方程

6．2 圆柱绕流问题的数值解法

6．3 自由表面流动问题的数值解法

6．4 势波运动问题的数值解法

习题

7 不可压黏性流体流动

7．1 基本变量解

7．2 流函数和涡量函数解

习题

8 对流扩散问题

8．1 对流扩散的控制方程

8．2 有限元法

8．3 有限差分法

习题

9 浅水环流问题

9．1 浅水环流方程及定解条件

9．2 有限元法

9．3 有限差分法

9．4 运动边界处理

习题

计算流体力学习题解答

专业名词索引

参考文献