作為21世紀(jì)流體力學(xué)領(lǐng)域的重要組成，計算流體力學(xué)（Computational Fluid Dynamics，CFD）已經(jīng)得到了長足的發(fā)展。與理論流體力學(xué)以及實(shí)驗(yàn)流體力學(xué)相比，計算流體力學(xué)可以基于數(shù)學(xué)模型，對于復(fù)雜的、難以或無法測量的流動現(xiàn)象，進(jìn)行定性或定量的分析，并提供大量有效的數(shù)據(jù)。這不僅對于流體力學(xué)的理論研究、機(jī)械機(jī)構(gòu)的設(shè)計、產(chǎn)品性能的改良、生產(chǎn)安全評價，以及缺陷的發(fā)現(xiàn)與糾正都大有裨益，而且在V&V（Verification & Validation，驗(yàn)證和確認(rèn)）方面也承擔(dān)了重要作用。
20世90年代初期，日本開始大量采用計算機(jī)模擬來代替實(shí)驗(yàn)， 同時，在大學(xué)的工程領(lǐng)域中，設(shè)置數(shù)值流體力學(xué)的相關(guān)課程，培養(yǎng)具備數(shù)值計算能力的人才輸送到社會上。1985年，森北出版社出版了當(dāng)時大阪大學(xué)的香月正司教授翻譯的Patankar原著《傳熱與流體流動的數(shù)值計算》一書的日文版，正好回應(yīng)了當(dāng)時大學(xué)引入計算流體力學(xué)課程，以及社會對傳熱流動數(shù)值模擬的要求，因此受到了讀者的廣泛關(guān)注。同時，讀者們也指出此書未涉及實(shí)際的程序設(shè)計。因此，森北出版社強(qiáng)烈建議香月正司教授，沿用上述書籍的數(shù)值解析理論來撰寫一本關(guān)于實(shí)際程序設(shè)計的書，為今后想要學(xué)習(xí)數(shù)值計算的人們提供參考。這就是森北出版社出版《傳熱流動的數(shù)值計算》一書的背景。為了幫助廣大技術(shù)人員更好地理解CFD原理和技巧，書中詳細(xì)講解了流動現(xiàn)象的數(shù)學(xué)描述和數(shù)值解析法，幫助讀者理解程序具體的實(shí)現(xiàn)過程。
目前，通用計算流體力學(xué)軟件已經(jīng)在科學(xué)研究、技術(shù)開發(fā)和產(chǎn)品設(shè)計的方方面面得到了廣泛應(yīng)用。這些軟件提供了強(qiáng)大且通用的前處理模塊，使得用戶能夠較為簡單、便捷地進(jìn)行幾何模型及計算網(wǎng)格的創(chuàng)建或?qū)�入。解析部分幾乎涵蓋了計算流體力學(xué)較為成熟的全部成果。同時，功能強(qiáng)大的后處理又提供了較為完善的可視化等分析工具。然而，絕大部分通用CFD軟件都將各部分模塊進(jìn)行了封裝，使得用戶難以了解其實(shí)際的計算及處理過程。用戶難以按照自身的要求，對程序進(jìn)行修改。盡管這些軟件也向用戶提供了UDF（User Define Function）和宏指令（Macro instruction）之類的接口，在某種程度上滿足了用戶進(jìn)行特殊化處理的部分訴求。然而，問題并未得到根本的解決。
為了幫助廣大技術(shù)人員更好地理解CFD原理和技巧，詳細(xì)了解流動現(xiàn)象的數(shù)學(xué)描述和數(shù)值解析法，理解程序具體的實(shí)現(xiàn)過程，本書幾位作者聯(lián)系香月正司教授和中山顯教授，將其基于FORTRAN語言撰寫的由森北出版社于1991年出版的《熱流動數(shù)值仿真》一書，根據(jù)時代的變遷，改為基于C語言實(shí)現(xiàn)編程，并增加了個別例題講解，重新出版，希望對已經(jīng)從事或有志于流體力學(xué)研究的同仁提供幫助。通過對這一程序的充分理解，讀者可以將程序拓展成三維，又可以增加各種方程式描述更加復(fù)雜的物理現(xiàn)象，最后將程序擴(kuò)展成一個通用的傳熱流動程序。
本書編寫過程中，得到了香月正司教授、中山顯教授的支持，幾位作者進(jìn)行了合理的分工，有效地組織了整個編寫著作過程，C語言程序的編寫主要由谷京晨博士完成。
最后，還望各界同仁不吝批評指教。同時，衷心感謝各界人士在本書寫作過程中給予的大力協(xié)助與指導(dǎo)，同時也向?yàn)楸緯�出版努力工作的森北出版社的諸君表示感謝。