高等工程流體力學
高等工程流體力學
本書是一本簡明的、篇幅相對較少的工科研究生基礎流體力學教材。
全書共分7章，分別介紹流體力學的基本概念和流體力學的基本微分方程組、不可壓縮流體的無旋流動、平面勢流和空間軸對稱勢流、粘性不可壓縮流體的層流流動、層流邊界層流動、紊流和理想可壓縮流體的流動。本書內容自成體系，文字敘述力求深入淺出，盡量避免過於抽象的數學推導，使具有高等數學知識的讀者即可讀懂本書。
本書可用作能源動力、機械、化工、環境工程、力學、水利等專業的工程碩士研究生教材，也可作為在校工科研究生的少學時流體力學課程教材，或供相關專業的教師和科學技術人員參考。
序
前言
第1章 流體力學的基本概念
1.2 跡線、流線和脈線
1.3 物質導數
1.4 流體微團運動分析
1.5 有旋運動的基本概念
1.6 物質積分的隨體導數——雷諾輸運定理
1.7 應力張量
1.8 本構方程
1.8.1 牛頓流體的本構方程
1.8.2 非牛頓流體——冪律流體和賓漢流體的本構方程
第2章 流體力學的基本方程
2.1 連續方程
2.2 動量方程
2.3 渦量動力學方程
2.4 歐拉方程及其積分
2.5 能量方程
2.6 牛頓流體的基本方程組
2.7 邊界條件
第3章 理想不可壓縮流體的無旋流動
3.1 基本方程組
3.2 平面無旋流動的複位勢
3.2.1 流函數
3.2.2 複位勢和復速度
3.2.3 基本流動
3.3奇點迭加法
3.4布拉修斯公式
3.5鏡像法
3.5.1 平面定理——以實軸為邊界
3.5.2 平面定理——以虛軸為邊界
3.5.3 圓定理
3.6 保角變換
3.7 茹柯夫斯基變換
3.8 空間軸對稱流動的速度勢函數和斯托克斯流函數
3.8.1 速度勢函數和斯托克斯流函數
3.8.2 基本流動
3.9 圓球繞流
3.10 旋轉體無攻角繞流
第4章 粘性不可壓縮流體的層流運動
4.1 基本方程
4.2 定常的平行剪切流動
4.2.1 兩平行平板問的庫埃特-泊肅葉流動
4.2.2 通道內的泊肅葉流動
4.3 非牛頓流體在直圓管內的定常層流流動
4.4 非定常的平行剪切流動
4.4.1 斯托克斯第一問題
4.4.2 斯托克斯第二問題
4.5 平面圓周運動
4.6 幾種非線性流動的精確解
4.6.1 平面滯止區域流動
4.6.2 多孔壁上的流動
4.7 小雷諾數流動
4.7.1 斯托克斯近似
4.7.2 繞圓球的緩慢流動
4.7.3 奧辛近似
4.8 通過多孔介質的緩慢流動
第5章 粘性不可壓縮流體的層流邊界層理論
5.1 邊界層方程
5.1.1 邊界層微分方程
5.1.2 邊界層動量積分方程
5.2 邊界層方程的相似解
5.3 卡門-波爾豪森近似
5.4 邊界層分離
第6章 紊流
6.1 紊流概述及紊流的統計平均
6.1.1 紊流的基本特性
6.1.2 紊流的統計平均
6.2 紊流的基本方程
6.2.1 時均流動的連續性方程和運動方程
6.2.2 雷諾應力
6.2.3 平均動能方程
6.2.4 紊動能方程
6.3 紊流統計理論簡介
6.3.1 紊流脈動量的關聯
6.3.2 紊流能譜分析
6.3.3 能量級串與渦拉伸
6.3.4 科爾莫高洛夫局部各向同性假設與紊能譜的-5/3冪次律
6.4 紊流模型
6.4.1 布辛涅斯克公式和渦粘性模型
6.4.2 混合長度理論
6.4.3 標準忌-ε模型
6.5 平壁上的紊流運動
6.6 自由剪切紊流
第7章 理想可壓縮流體的運動
7.1 基本方程
7.2 小擾動在靜止流體中的傳播
7.3 有限振幅波的傳播
7.3.1 有限振幅波傳播的特徵線和黎曼不變數
7.3.2 簡單波
7.3.3 激波的形成
7.4 正激波
7.5 激波管
7.6 一維定常等熵流動
7.7 平面超音速流動
7.7.1 斜激波
7.7.2 普朗特-邁耶流動
7.7.3 超音速薄翼理論
附錄A 矢量代數與微分
附錄B 笛卡兒張量
附錄C 正交曲線坐標系
附錄D 複變函數
主題詞索引
參考書目
練習題答案
