本项目完整复现了《Principles of Computational Fluid Dynamics》经典教材中涉及的核心数值计算方法与流体力学算法。该代码库旨在帮助学习者通过MATLAB编程深入理解计算流体力学(CFD)的数学原理与离散化技术。具体功能包括:1. 基础方程求解:提供一维及二维对流-扩散方程(Advection-Diffusion Equation)的数值解算器,用于演示标量传输过程;2. 离散化方案实现:涵盖多种空间离散格式,包括中心差分(Central Differencing)、一阶迎风(First-order Upwind)、二阶迎风及QUICK格式,并支持通过数值实验对比不同格式的数值扩散与振荡特性;3. 时间积分策略:实现了显式欧拉、隐式欧拉、Crank-Nicolson以及Runge-Kutta等时间推进方案,并包含Von Neumann稳定性分析工具;4. Navier-Stokes方程求解:针对二维不可压缩流动,实现了交错网格上的MAC(Marker-and-Cell)算法和基于同位网格的 SIMPLE 算法或投影法,能够模拟经典的顶盖驱动方腔流(Lid-driven Cavity Flow)等基准算例;5. 线性方程组求解与加速:内置了雅可比(Jacobi)、高斯-赛德尔(Gauss-Seidel)迭代法,以及几何多重网格(Geometric Multigrid)算法来加速泊松方程的求解收敛;6. 双曲型方程处理:包含浅水方程(Shallow Water Equations)或欧拉方程的求解示例,展示激波捕捉能力;7. 后处理可视化:集成专门的绘图模块,用于动态展示流场演化、误差分析及网格依赖性测试结果。