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研究生/本科/专科教材

高等流体力学

作者：郑群，高杰，姜玉廷，姜斌编著

出版社：科学出版社出版时间：2021-04-01

开本：其他页数： 324

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版权信息
内容简介
目录

高等流体力学版权信息

ISBN：9787030684295
条形码：9787030684295 ; 978-7-03-068429-5
装帧：平装
册数：暂无
重量：暂无
所属分类：
教材
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研究生/本科/专科教材

高等流体力学内容简介

本书主要是为工科低年级研究生和高年级本科生提供的一本基础流体力学教材。全书共分为9章，较为系统介绍流体力学基本理论、基本方法及其应用，其中包括不可压缩与可压缩流动、无旋与有旋流动、无粘和粘性流动等。为加深对于基本内容的理解，本书各章编入了若干思考题和习题。认真读完本书后，读者将具备进一步学习流体力学专门知识或着手研究和解决工程及自然界流动问题的扎实基础。

高等流体力学目录

目录第1章流体微团运动分析11.1流体微团运动的几何分析11.1.1线变形、角变形和旋转11.1.2变形率张量和涡量张量41.1.3亥姆霍兹速度分解定理及流动分类61.2涡量场及其性质81.2.1涡量及涡量场81.2.2涡线、涡管、涡通量、环量81.2.3涡管强度守恒定理101.2.4封闭流体线的速度环量对于时间的变化率111.3无旋流动与速度势111.3.1速度势111.3.2速度势与环量的关系121.3.3加速度有势15思考题及习题16第2章流体动力学积分形式的基本方程172.1质点导数172.1.1拉格朗日场中的质点导数172.1.2欧拉描述中的质点导数182.1.3流动输运方程192.2积分形式的连续方程212.3积分形式的动量方程222.4积分形式的动量矩方程232.5积分形式的能量方程242.6基本方程的其他形式262.6.1欧拉型基本方程的另一种形式262.6.2非惯性系中的动量方程与动量矩方程272.7欧拉型积分形式基本方程的应用302.7.1不可压缩流体对弯管管壁的作用力302.7.2不可压缩射流冲击挡板312.7.3叶栅中翼型升力的库塔-茹科夫斯基定理33思考题及习题34第3章流体动力学微分形式的基本方程363.1黏性流体的本构方程363.1.1运动流体中的应力张量363.1.2变形速率张量383.1.3本构方程393.2完全气体状态方程403.3牛顿型流体的运动方程：纳维-斯托克斯方程413.3.1纳维-斯托克斯方程413.3.2不可压缩牛顿型流体的连续方程和运动方程423.3.3不可压缩牛顿流体的能量方程433.3.4定解条件443.4N-S方程组的封闭性讨论453.5流体动力学基本方程和边界条件的无量纲化453.5.1流体力学基本方程的无量纲化453.5.2边界条件的无量纲化473.6流体动力学基本方程的数学性质47思考题及习题48第4章平面流动势、流函数解法的基本理论504.1不可压无旋流动的势函数方程504.1.1势函数方程504.1.2平面势流的解514.2散度旋度已知的可压缩有旋流动方程524.2.1基本方程524.2.2基本方程的求解途径524.2.3点源544.2.4泊松方程的特解554.2.5线源554.2.6面源564.3无旋流动的基本方程564.3.1兰姆型方程564.3.2理想正压流体在有势场中运动的两个积分式574.3.3柯西-拉格朗日积分584.4平面流动的流函数及其性质584.4.1流函数的定义584.4.2不可压平面流动的流函数及其性质594.4.3不可压理想流体平面无旋流动速度势与流函数的关系624.5不可压理想流体平面无旋流动的流函数方程及其叠加法634.5.1平面不可压缩无旋流动的流函数方程及其定解条件634.5.2平面不可压缩无旋流动的复势与复速度644.5.3平面不可压缩无旋流动的基本解及其复势表达式654.6不可压缩流体绕圆柱的定常无旋流动724.6.1无环量圆柱绕流724.6.2有环量圆柱绕流764.7布拉休斯公式794.8茹科夫斯基翼型绕流814.8.1物体绕流的保角变换方法的基本思想814.8.2复势与复速度884.8.3库塔-茹科夫斯基假定894.8.4茹科夫斯基翼型上的升力91思考题及习题95第5章流体的旋涡运动965.1无黏流和黏性流旋涡基本方程965.1.1无黏流运动方程965.1.2黏性流兰姆型运动方程975.1.3涡的拉#与弯*995.2开尔文定理及拉格朗日定理1005.2.1开尔文定理1005.2.2拉格朗日定理1005.2.3关于旋涡的形成与消失1015.3亥姆霍兹定理1015.3.1涡线的保持性定理1015.3.2涡管强度保持性定理1025.4旋涡的形成和伯耶克纳斯定理1025.4.1伯耶克纳斯定理一斜压流场中旋涡的形成1025.4.2质量力无势时旋涡的形成1055.4.3黏性流体中旋涡的扩散性1055.4.4涡旋场和散度场所感应的速度场1075.5叶轮机械中的旋涡流动1125.5.1轴流叶轮1125.5.2离心叶轮113思考题及习题114第6章黏性流体层流流动1166.1黏性流动的基本性质1166.1.1黏性流动的有旋性1166.1.2黏性流动中旋涡的扩散性1176.1.3黏性流动中能量的耗散性1196.2黏性流体运动的相似律1206.2.1相似定律1206.2.2相似准则1226.2.3相似理论的应用1256.3黏性不可压流动解析解1276.3.1平行定常流动中的速度分布1276.3.2同轴旋转圆筒间的定常流动1326.3.3平行非定常流动1336.3.4缓慢流动的近似解1346.4剪切层近似1386.4.1剪切层概念1386.4.2二维流动中的薄剪切层近似1436.4.3轴对称和三维流动中的薄剪切层近似149思考题及习题151第7章边界层理论1537.1层流边界层1537.1.1剪切层的相似概念1537.1.2法沃克纳-斯坎(Falkner-Skan)变换1547.1.3层流边界层的相似解1567.1.4布拉休斯解1577.1.5非相似层流边界层的计算方法1617.1.6二维可压缩定常层流边界层1657.2二维平板边界层微分方程1727.3温度边界层1767.4边界层转捩1807.4.1流动稳定性的一般理论1807.4.2二维平行剪切流的线性稳定性理论1837.4.3三维波动1887.4.4非线性稳定性理论1917.4.5二维混合层的失稳和转捩过程1937.4.6二维边界层的转捩1967.4.7影响边界层转捩的其他因素1987.4.8边界层转捩的预估2017.5边界层分离2027.5.1分离发生的必要条件2037.5.2分离发生的机理2047.5.3分离流动举例2067.5.4与分离有关的计算问题207思考题及习题208第8章黏性流体湍流运动2098.1湍流的基本概念2098.1.1湍流的现象及特性2098.1.2湍流能量级联传递过程2148.1.3湍流输运2148.1.4湍流的特征尺度2148.1.5湍流的统计平均方法2178.2湍流平均运动的基本方程2198.2.1连续方程2198.2.2动量方程2198.2.3能量方程2228.3湍流统计理论简述2268.3.1湍流的Kolmogorov理论2278.3.2湍流的拟序结构2288.3.3湍流的间歇性2318.3.4湍流的谱分析2328.4湍流模型2358.4.1代数模型2358.4.2湍流动能运输方程模型2388.5湍流边界层2438.5.1湍流边界层的物理特征2438.5.2光滑表面上的平均速度分布2498.5.3粗糙表面上的平均速度分布2558.5.4平板湍流边界层的简单估算方法2578.5.5有压力梯度的湍流边界层解法2618.5.6耦合湍流边界层方程2668.5.7零压力梯度耦合二维湍流边界层的近似估算2718.5.8有压力梯度的耦合二维湍流边界层解法2768.6湍流实验测量278思考题及习题280第9章计算流体力学基础2819.1概述2819.2网格生成技术2829.2.1网格分类2829.2.2数值模拟对网格的要求2839.2.3网格适用性分析2849.2.4网格生成方法2859.3控制方程离散与求解2969.3.1离散方法概述2969.3.2控制方程的通用形式2979.3.3通用控制方程离散2989.3.4基于同位网格的SIMPLE算法3059.3.5离散方程的求解3089.3.6误差来源及控制3089.4高级数值模拟方法简介3099.4.1湍流的直接数值模拟3109.4.2大涡数值模拟方法310思考题及习题313参考文献314

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