高等流体力学
| 作者 |
| 樊洪明 刁彦华 |
| 丛书名 |
| 研究生系列教材 |
| 出版社 |
| 机械工业出版社* |
| ISBN |
| 9787111657521 |
| 简要 |
| 简介 |
| 内容简介书籍物理书籍 本书主要围绕“连续介质”——不可压缩流体的“三大方程”，对方程建立、边界条件的提出以及方程求解诸环节进行了较详尽的讨论。在坐标系变换（度规原理）、笛卡儿张量以及本构方程阐述中，针对土建类专业的学科特点以及实际工程需求，力求从高等数学、矢量分析以及线性代数等理论引入和展开讨论，以使读者更容易接受又不失一定的理论深度；在平面势流理论、流动相似理论与量纲分析、NS方程求解、边界层理论以及湍流理论的阐述中，由浅入深，通俗易懂，力求体系完整，注重物理机制的阐述。本书列举了大量例题，强调物理概念和基本原理，注重概念和方法类比，突出逻辑和推理。 本书可用作高等学校土建类专业高年级本科生以及研究生的教学参考书或自学用书。 |
| 目录 |
| 前言 第1章流体的主要物理性质1 1.1连续介质假设1 1.2流体压缩性和热胀性2 1.3流体的黏性与导热性4 1.4作用于流体上的力9 1.5表面张力11 练习题13 第2章流体静力学基础14 2.1流体力学中的微元分析法14 2.2流体静压强及其特性15 2.3流体平衡微分方程16 2.4液体的相对平衡21 练习题25 第3章流体运动学基础26 3.1描述流体运动的两种方法26 3.2流体运动基本概念32 3.3流体运动连续性方程37 3.4流体微团运动分析41 3.5亥姆霍兹速度分解定理45 3.6有旋运动46 3.7无旋流动与势函数53 3.8平面流动及其流函数55 练习题60 第4章积分形式的流体动力学方程62 4.1雷诺输运定理62 4.2积分形式的连续性方程64 4.3积分形式的动量方程66 4.4积分形式的动量矩方程76 4.5积分形式的能量方程81 练习题88 第5章理想流体流动理论基础90 5.1欧拉运动微分方程90 5.2定常流动沿流线积分92 5.3非定常无旋运动积分96 5.4基本平面势流98 5.5基本平面势流叠加105 5.6绕圆柱与绕球的流动110 5.7马格努斯效应与机翼升力118 5.8附加质量122 练习题123 第6章黏性流体动力学方程124 6.1应力张量124 6.2应力转轴公式与主应力127 6.3黏性流体动力学本构方程概述132 6.4黏性流体运动微分方程135 6.5黏性流动能量方程139 6.6扩散方程143 6.7爱因斯坦求和约定与笛卡儿张量 概述144 6.8柱坐标系与球坐标系下的黏性流动控 制方程151 6.9黏性流动控制方程的定解条件157 练习题160 第7章黏性流动的相似理论与量纲 分析161 7.1量纲和谐原理161 7.2量纲分析法164 7.3黏性流动相似原理167 7.4黏性流动基本方程的无量纲化172 练习题179 第8章黏性流体动力学方程的解析解 与近似解181 8.1黏性流体动力学方程求解概述181 8.2平行层流定常流动183 8.3平板振荡流动194 8.4重力驱动的液膜流动195 8.5同轴旋转圆筒间的定常流动197 8.6小雷诺数流动的近似解199 练习题212 高等流体力学（土建类）第9章不可压缩层流边界层基本 理论214 9.1边界层理论概述214 9.2边界层厚度和阻力系数估算217 9.3边界层特征厚度220 9.4普朗特边界层微分方程222 9.5边界层微分方程的相似解226 9.6平板边界层方程的布拉休斯解231 9.7卡门动量积分关系式237 9.8边界层积分方程的近似解242 9.9轴对称弯曲壁面层流边界层方程248 9.10层流温度边界层微分方程概述252 9.11层流边界层流动与传热相似性 理论256 9.12温度边界层微分方程求解259 9.13温度边界层积分方程265 9.14竖直平壁间的自然对流267 9.15层流膜状冷凝269 9.16边界层分离271 9.17传质边界层277 练习题280 第10章湍流基本理论概述282 10.1层流向湍流过渡282 10.2湍流的特征及其研究方法285 10.3流动稳定性理论概述289 10.4湍流拟序结构和湍流猝发296 10.5湍流统计理论概述300 10.6湍流统计平均302 10.7湍流积分尺度和微分尺度309 10.8湍流能谱311 10.9湍流尺度分区314 10.10NS方程在湍流中的适用性317 10.11湍流涡旋运动分析320 练习题324 第11章不可压缩湍流运动基本方程及 其封闭模式325 11.1时均化的不可压缩流体湍流 方程325 11.2无热传导时的湍流能量方程329 11.3湍流输运方程333 11.4不可压缩湍流一阶封闭模型336 11.5雷诺应力方程的二阶封闭模型343 11.6湍流动能耗散率方程的二阶封闭 模型347 11.7脉动温度输运方程的二阶封闭 模型350 11.8二阶封闭模型的各种简化形式351 11.9热浮升力作用下的湍流模型356 11.10湍流扩散方程求解361 11.11大涡模拟365 练习题372 第12章不可压缩湍流边界层基本 理论373 12.1湍流边界层理论概述373 12.2湍流边界层运动微分方程376 12.3湍流边界层动量积分方程379 12.4湍流边界层速度分布一般规律381 12.5湍流边界层内层速度分布规律385 12.6湍流边界层外层速度分布规律387 12.7管流湍流边界层速度分布规律388 12.8零压力梯度时湍流边界层动量积分方程 求解393 12.9有压力梯度时湍流边界层动量积分方程 求解398 12.10不可压缩湍流速度边界层微分方程 解法403 12.11不可压缩湍流温度边界层微分方程 解法408 练习题413 参考文献415 |
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