本书基于计算流体力学(CFD)发展现状，分析了CFD发展面临的挑战，对2035年CFD发展愿景进行了展望。全书分为10章，第1章为概述，简要介绍了CFD的基本概念、发展历史、主要应用领域和2035年总体愿景，凝练了CFD的九大重点发展方向，绘制了CFD 2035技术路线图。第2～10章分别针对九大重点发展方向，即基于高性能硬件的CFD软件与大数据技术，网格生成与自适应技术，高保真数值方法，转捩、湍流与大范围分离流动模拟技术，内流与燃烧，多介质多物理场耦合模拟与多学科耦合分析、验证、确认与不确定度

为了研究超高瑞利数湍流热对流现象，本书提出以高速旋转产生的极强离心力代替重力来驱动热对流，以此搭建旋转超重力热湍流实验平台，研究了旋转超重力热湍流系统的传热与流动特性，并在实验中实现了对湍流**区间和纬向流的直接测量。同时，利用费曼棘齿结构打破了热对流系统的对称性，发现系统存在两种差异巨大的流动状态且对应不同的传热效率，揭示了相应的物理机理并提出了利用棘齿的流动传热主动控制方法。 本书可供能源动力、航空航天、石油化工、天体物理等相关领域学者参考。

本书以液体射流稳定性领域的新问题和新进展为依托，向读者阐述相关的理论、方法及应用。介绍数学模型的建立、求解和必要的数学推导，同时强调问题物理过程的分析与简化。全书共8章，以稳定性分析的基本理论为主线，分别介绍圆柱射流稳定性、平面射流稳定性、非牛顿流体射流稳定性、多物理场作用下的射流稳定性、参数振荡下的射流稳定性分析、特殊截面射流的稳定性，以及其他特殊条件下的射流稳定性分析。本书附录介绍了谱方法及其在射流稳定性方面的应用。

气液两相流广泛地存在于工业生产过程中，其流动过程呈现明显地动态性、非平衡性和复杂性。本书的主要内容是在对垂直上升管内气液两相流非线性动力学特性基本理论与实验、国内外近期新研究成果分析研究的基础上，归纳总结了作者本人在气液两相流非线性动力学特性分析方面的研究成果，对目前正被逐渐推广的基于复杂网络与信息熵动态特性研究方法进行了详细的介绍。书中重点介绍了本人对气液两相流态、流态演化及气泡气泡聚并机制的研究工作。

本书从光学的基本原理出发，引入近年来兴起的激光技术，整体介绍了激光纹影与阴影，其中重点介绍了激光纹影中的彩虹纹影，并对其滤波器实现进行了阐述，同时以以上理论为基础，结合层析原理，对热流层的对流、晶体增长过程的对流样式、定常二层对流、浮力射流、受热圆柱体尾流等进行了有效性分析研究。

内波是一种密度分层水体中常见的内部涌动现象，内波波长大，周期长，对分层水体底部泥沙运移有着巨大的影响。本书围绕目前内波诱导的局部冲刷机理不清晰、分层环境下动床问题的数值模拟研究工具不完善等问题，研发了包含内波、泥沙以及桩基冲淤等模块的三维直接数值模拟模型，获得了内孤波在爬坡破碎过程中标量输运规律，阐述了下陷内孤波爬坡破碎过程对桩基周围局部地形的冲刷机理，最终建立分层环境下内孤波诱导局部冲刷坑产生的判别标准。

本书内容涵盖使用OpenFOAM必须掌握的基础知识和针对特定物理问题编制OpenFOAM求解器的应用实例，既能满足初学者的学习需求，又能供熟练使用OpenFOAM的人员用于提高OpenFOAM编程能力。全书共分为11章，前5章为基础部分，包括Linux操作系统基础、ParaView数据分析和可视化基础、OpenFOAM编程的C++基础、OpenFOAM编程基础和有限体积法基础；后6章为应用部分，包括编写OpenFOAM算例、编写OpenFOAM求解器、不可压缩流体流动求解器、多区域静磁

本书以核动力装置中气液流动和水下运动体空泡流动为主要对象，介绍两相水力学的基本概念、基本原理和计算、分析方法。全书分9章，包括气液两相流动的研究方法、流型和流型图、数学模型与基本方程、空泡份额的计算、压降的计算、临界流动、流动不稳定性、倒U形传热管内两相流动倒流和水下运动体外部的空泡流动等内容。为便于读者深入学习，每章后附有相关的参考文献和少量习题。

本书是稀薄气体动力学领域的最新著作, 围绕稀薄气体数值模拟的需要, 涵盖动理学理论、量子力学基础、统计力学基础、有限速率过程等基础理论知识, 特别介绍了分子与连续气体动力学之间的关系、直接模拟蒙特卡罗方法 (DSMC) 和非平衡热化学模型, 每一章还有精心设计的习题。稀薄气体动力学、高温气体动力学领域的重要著作, 既可作为重要参考书, 也可作为相关专业研究生教材。

高速液滴撞击固体壁面广泛存在于工业生产和工程应用中，撞击过程涉及各种波系结构时空演变和流体相态瞬变等复杂物理现象，引起了国内外学术界和工业界的广泛关注。《高速撞壁液滴内在瞬变特征及其规律的数值研究》基于欧拉-欧拉框架下的多组分可压缩多相流体控制方程并耦合流体快速相变模型，实现了高速液滴撞击固体壁面问题的多相流体动力学系统的数值求解，详细深入地分析了波系时空演化规律与诱发空化产生及溃灭过程的物理机制。