粘性流体动力学基础
分類: 图书,自然科学,力学,
作者: 陈懋章编著
出 版 社: 高等教育出版社
出版时间: 2002-12-1字数: 560000版次: 1页数: 514印刷时间: 2006/05/01开本: 16开印次: 3纸张: 胶版纸I S B N : 9787040105872包装: 平装内容简介
本书为教育部研究生工作办公室推荐的研究生教学用书,按照工程力学专业粘性流体动力学课程教学要求编著的。
湍流是流体运动的主要形式。本书在系统阐述粘性流体动力学基本方程组、层流经典理论和流体运动稳定性理论的基础上,着重讲述湍流的物理机制和半经验统计理论以及与计算机发展密切相关的现代湍流工程计算的基本理论,反映了半个世纪以来这一学科发展的主要轮廓,体现了以湍流为主这一编著本书的基本指导思想。
本书也可用作理工科院校力学等专业本科生教材,并可供有关专业教师、科研人员和工程技术人员参考。
作者简介
陈懋章,男,汉族,1936年生于四川省成都市。1957年毕业于北京航空学院;1979--1981年,英国伦敦大学帝国理工学院航空系访问学者,从事湍流和转捩研究;1983年,国务院学位委会批准为博士生导师;现为北京航空航天大学教授,中国工程院院士。主要从事叶轮机械气动力学和粘性流体动力学研究。
陈懋章教授在叶轮机三维流理论与应用以及粘流理论研究取得多项成果。他对三维不稳定波的研究,完成了边界层转捩过程中三维波发展的中前期阶段的理论描述,具有重要价值。陈懋章等发现在旋转物体的边界层内,在某些条件下沿边界层厚度方向静压不变的假设不成立,由此提出相应理论和方法,判断和计及其影响,从而扩展了普朗陀边界层理论。陈懋章等对奥尔一桑默费尔德方程特征谱的研究,得到了世界其他作者丢失了的特征值。
陈懋章教授曾获得国家科技进步一等奖,国家技术发明二等奖,何粱何利技术科学奖。教材《粘性流体动力学基础》,获国家优秀教材二等奖。
目录
主要符号表
第一章粘性流体动力学基础知识
§1—1历史概述
§1—2粘性流体动力学的意义及范畴
§1—3研究粘性流体动力学问题的基本方法
§1—4流体的分子输运性质
§1—5流体运动与变形
§1—6流体的表面应力张量
§1—7 牛顿流体的应力与应变变化率之间的关系
习题
第二章粘性流体动力学基本方程组
§2—1质量守恒定律——连续方程
§2—2粘性流体的运动方程——动量守恒定律
§2—3粘性流体的能量方程
§2—4粘性流体动力学方程组的封闭性问题
§2—5粘性流体动力学方程组的数学性质
§2—6定解条件和定解问题的适定性
§2—7纳维一斯托克斯方程组的适用性
§2—8粘性流体动力学的相似律和量纲分析
§2—9流体的涡旋运动
§2—10流函数
习题
第三章 纳维一斯托克斯方程组的精确解
§3—1平行定常流动中的速度分布
§3—2平行定常流动中的温度分布
§3—3同轴旋转圆筒间的定常流动
§3—4平行非定常流动
§3—5滞止点附近的流动
§3—6旋转圆盘附近的流动
§3—7楔形区域内的流动
§3—8可压缩流体的库埃特流动
习题
第四章缓慢流动
§4—1缓慢流动的微分方程
§4—2球的缓慢移动
§4—3滑动轴承内的流动
§4—4海莱一肖流动
习题
第五章薄剪切层方程
§5—1剪切层概念
§5—2二维流动中的薄剪切层近似
§5—3轴对称和三维流动中的薄剪切层近似
§5—4曼格勒变换
§5—5动量积分方程
§5—6裹入方程
§5—7温度边界层及有关方程
习题
第六章层流边界层
§6—1剪切层的相似概念
§6—2法沃克纳一斯坎变换
§6—3层流边界层的相似解,布拉修斯解
§6—4非相似层流边界层的计算方法
§6—5非耦合层流温度边界层的解
§6—6二维可压缩定常层流边界层
§6—7边界层分离
习题
第七章流体运动稳定性和由层流到湍流的转捩
第八章湍流基本理论
第九章湍流边界层
第十章其他类型的剪切流动
第十一章粘性流体动力学的数值计算方法
习题答案
附录
参考文献
名词索引
作者简介
书摘插图
第一章 粘性流体动力学基础知识:
§1—1 历史概述:
人类的生产活动总是与流体运动紧密相关的。考古发掘出的原始人用的箭已具有流线型的尖头和起稳定作用的尾翅,这说明生产活动已使原始人感觉到并部分地解决了流体阻力问题,但使流体力学形成一门科学却是很久以后的事了。
文艺复兴时期,意大利的莱奥纳尔多达芬奇(Leonardo da vinci1452~1519)正确推导出了一维不可压缩流动的质量守恒方程。在他的笔记中,还记载着波动、水跃、自由射流、钝体后面旋涡的形成、流线型减阻以及旋涡中速度分布的准确描述。
第一个直接研究流体摩擦力的也许是马略特(E.Mariotte 1620~1684)。他建造了世界上第一个风洞,发明了天平系统以测量风洞的人工气流中静止模型的阻力。
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