高等工程流體力學(xué)

前言

　　作者長期在西安交通大學(xué)講授研究生的流體力學(xué)課程，深感國內(nèi)外流體力學(xué)的專著和教科書雖多，其中不乏經(jīng)典和優(yōu)秀者，但適合用作低年級工科研究生的基礎(chǔ)流體力學(xué)的教材還不多?？紤]到工科教學(xué)的特點，工科研究生的教材應(yīng)在透徹講解流體力學(xué)基本微分方程組的基礎(chǔ)上，偏重于聯(lián)系工程實際，應(yīng)用基本理論解決各類流體力學(xué)問題，而不片面追求理論體系的完整和抽象的理論推導(dǎo)；選材上注意與本科生教材有恰當(dāng)?shù)姆止ず豌暯樱苊獠槐匾闹貜?fù)；內(nèi)容應(yīng)涵蓋理想和粘性流體，可壓縮與不可壓縮流動，層流與紊流，而不側(cè)重于某一個特定的領(lǐng)域。

內(nèi)容概要

　　《高等工程流體力學(xué)》的編寫目的是為低年級工科研究生提供一本基礎(chǔ)流體力學(xué)教材。在透徹講述流體力學(xué)基本微分方程組的基礎(chǔ)上，偏重于聯(lián)系工程實際，應(yīng)用基本理論解決各類流體力學(xué)問題。全書共有四部分十二章：第一部分“流體力學(xué)的基本方程”，分三章，介紹流體力學(xué)的基本概念，流體力學(xué)的控制方程組以及一些相關(guān)的重要定理；第二部分“理想不可壓縮流體的流動”，分三章，介紹平面勢流，空間軸對稱勢流和理想流體中的旋渦運動；第三部分“粘性不可壓縮流體的流動”，分四章，介紹納維一斯托克斯方程的精確解，小雷諾數(shù)流動，層流邊界層流動和紊流；第四部分“理想可壓縮流體的流動”，分兩章，介紹一維流動和平面流動?！堆芯可鷦?chuàng)新教育系列教材：高等工程流體力學(xué)》選材上與本科生教材有恰當(dāng)?shù)姆止ず豌暯?，行文上既注意有嚴格的理論推?dǎo)，又注意敘述深入淺出，便于讀者自學(xué)。書中有較多的例題和練習(xí)題，供讀者參考?！　　堆芯可鷦?chuàng)新教育系列教材：高等工程流體力學(xué)》可作能源動力、機械、化工、環(huán)境工程、水利、力學(xué)等專業(yè)的研究生教材，也可供相關(guān)專業(yè)的教師、工程技術(shù)人員閱讀和參考。

書籍目錄

前言第一部分 流體力學(xué)的基本方程第1章 流體力學(xué)的基本概念1.1 拉格朗日參考系與歐拉參考系1.2 跡線、流線和脈線1.3 物質(zhì)導(dǎo)數(shù)1.4 速度分解定理1.4.1 速度分解定理，應(yīng)變率張量和旋轉(zhuǎn)率張量1.4.2 立變率張量及旋轉(zhuǎn)率張量各分量的物理意義1.5 有旋運動的基本概念1.6 物質(zhì)積分的隨體導(dǎo)數(shù)--雷諾輸運定理1.7 應(yīng)力張量1.8 本構(gòu)方程1.8.1 牛頓流體的本構(gòu)方程1.8.2 粘性系數(shù)第2章 流體力學(xué)的基本方程2.1 連續(xù)方程2.2 動量方程2.3 能量方程2.4 牛頓流體的基本方程組2.5 邊界條件第3章 流體力學(xué)的幾個重要定理3.1 開爾文定理3.2 伯努利方程3.3 非慣性系中的伯努利方程3.4 渦量動力學(xué)方程第二部分　理想不可壓縮流體的流動第4章 平面勢流4.1 速度勢函數(shù)與流函數(shù)4.2 復(fù)位勢和復(fù)速度4.3 基本流動4.3.1 均勻流4.3.2 點源（匯）4.3.3 點渦4.3.4 繞角流動4.3.5 偶極子4.4 圓柱繞流4.4.1 無環(huán)量圓柱繞流4.4.2 有環(huán)量圓柱繞流4.5 布拉修斯公式4.6 鏡像法4.6.1 平面定理--以實軸為邊界4.6.2 平面定理--以虛軸為邊界4.6.3 圓定理4.7 保角變換4.8 茹柯夫斯基變換4.8.1 橢圓繞流4.8.2 平板繞流和庫塔條件4.9 茹柯夫斯基翼型4.1 0施瓦茲一克里斯托弗爾變換4.1 1自由射流第5章 空間軸對稱勢流5.1 速度勢函數(shù)和斯托克斯流函數(shù)5.2 速度勢函數(shù)方程的解5.3 基本流動5.4 半無窮體繞流5.5 圓球繞流5.6 旋轉(zhuǎn)體無攻角繞流5.7 巴特勒球定理5.8 達朗貝爾佯謬5.9 奇點對物體的作用力5.1 0虛擬質(zhì)量第6章 理想流體的旋渦運動6.1 渦量場和散度場的誘導(dǎo)速度場6.2 直線渦絲和圓形渦絲6.2.1 直線渦絲6.2.2 圓形渦絲6.3 卡門渦街6.4 渦層第三部分 粘性不可壓縮流體的流動第7章 納維一斯托克斯方程的精確解7.1 定常的平行剪切流動7.1.1 庫埃特流動7.1.2 泊肅葉流動7.2 非定常的平行剪切流動7.2.1 突然加速無界平板附近的流動7.2.2 無界振動平板附近的流動7.2.3 平行壁面間的振蕩流動7.3 平面圓周運動7.3.1 兩旋轉(zhuǎn)圓筒間的流動7.3.2 無限長直渦絲誘導(dǎo)的流動7.4 幾種非線性流動的精確解7.4.1 平面滯止區(qū)域的流動7.4.2 收縮形和擴張形通道內(nèi)的流動7.4.3 多孔壁上的流動第8章 小雷諾數(shù)流動8.1 斯托克斯近似8.2 繞圓球的緩慢流動8.3 奧辛近似8.4 滑動軸承內(nèi)潤滑油的流動8.5 通過多孔介質(zhì)的緩慢流動第9章 層流邊界層流動9.1 邊界層的幾個厚度9.2 邊界層方程9.3 順流平板邊界層9.4 邊界層方程的相似解9.5 繞楔形物體的流動9.6 動量積分方程9.7 卡門一波爾豪森近似9.8 邊界層分離9.9 層流邊界層的穩(wěn)定性第10章 紊流10.1 紊流概述及紊流的統(tǒng)計平均10.1.1 紊流的基本特性10.1.2 紊流的統(tǒng)計平均10.2 紊流的基本方程10.2.1 時均流動的連續(xù)性方程和運動方程10.2.2 雷諾應(yīng)力方程及紊動能方程10.3 紊流統(tǒng)計理論和各向同性紊流10.3.1 紊流脈動量的關(guān)聯(lián)10.3.2 各向同性紊流分析10.3.3 科爾莫高洛夫局部各向同性假設(shè)與紊能譜的一3／5冪次律10.4 紊流模型及紊流的數(shù)值模擬10.4.1 代數(shù)渦粘性模型10.4.2 標準k-e模型10.4.3 雷諾應(yīng)力模型和代數(shù)應(yīng)力模型10.4.4 高級數(shù)值模擬簡介10.5 平壁上的紊流運動10.6 圓管紊流10.7 平面紊動射流第四部分 理想可壓縮流體的流動第11章 理想可壓縮流體的一維流動11.1 小擾動在靜止流體中的傳播11.1.1 小擾動傳播方程和音速11.1.2 小擾動傳播的特征線和黎曼不變量11.1.3 活塞問題11.2 有限振幅波的傳播11.2.1 有限振幅波傳播的特征線和黎曼不變量11.2.2 簡單波11.2.3 激波的形成11.3 正激波11.4 激波管11.5 一維定常等熵流動第12章 理想可壓縮流體的平面流動12.1 勢流流動12.2 小擾動理論12.2.1 勢流方程的線性化12.2.2 邊界條件的線性化12.2.3 壓強系數(shù)的線性化12.3 波形壁繞流12.3.1 亞音速流動12.3.2 超音速流動12.4 普朗特一葛勞渥特法則12.5 超音速流動的?？颂乩碚?2.6 斜激波12.7 普朗持一邁耶流動附錄A 矢量分析和場論附錄B 笛卡爾張量附錄C 正交曲線坐標系附錄D 流體力學(xué)基本方程組附錄E 復(fù)變函數(shù)練習(xí)題答案參考書目主題詞索引

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