粘性流體力學[2009年朱克勤、許春曉編著圖書]

粘性流體力學[2009年朱克勤、許春曉編著圖書]

《粘性流體力學》是由朱克勤、許春曉編著,高等教育出版社出版的教材,可作為力學、熱能工程和工程熱物理專業本科生教材,也可作為水利、氣象、海洋、石油、化工、船舶、航空航天等非力學的工科專業研究生教學用書,並可供相關專業教師、科研人員和工程技術人員參考。

內容簡介

《粘性流體力學》的第1章和第2章首先對粘性流體的基本概念和方程進行了簡明扼要的總結和歸納;第3章精心挑選粘性流體力學中有代表性的解析解的例子進行了詳細講解;第4章和第5章分別介紹了小雷諾數流動的蠕流問題和大雷諾數情況下的層流邊界層,以幫助讀者建立粘性流動的物理概念和認識粘性流動的基本規律;第6章對流動穩定性理論進行了介紹;第7章到第9章是對湍流基本方程、統計理論和切變湍流的介紹,為讀者進一步認識和解決湍流問題提供必要的基礎知識。

教材目錄

第1章引論5.5.3吸氣平板邊界層
第1節流體的粘性5.5.4沿曲面邊界層的近似解
1.1.1粘性流體和理想流體第6節非定常層流邊界層
1.1.2粘度5.6.1在靜止流體中物體突然起動
1.1.3流體粘性的微觀機理5.6.2小幅高頻振盪物體外的邊界層
第2節流體運動的描述第6章湍流的產生和流動穩定性理論
1.2.1跡線、脈線、流線和時間線第1節湍流的產生
1.2.2Helmholtz微元速度分解定理6.1.1雷諾圓管流動顯示實驗
1.2.3應變率張量6.1.2流動穩定性和轉捩
1.2.4渦量6.1.3流動不穩定性的機理和典型的流動穩定性問題
第3節作用在流體上的力第2節流動穩定性問題的建立
1.3.1質量力6.2.1流動穩定性問題中流動的數學定義
1.3.2表面力6.2.2流動穩定性的定義和臨界雷諾數
1.3.3應力張量6.2.3擾動方程
1.3.4表面張力第3節定常平面平行流的線性穩定性理論
第4節牛頓流體的本構關係6.3.1定常平面平行流
第5節相關的場論及張量分析知識6.3.2定常平面平行流線性擾動方程
1.5.1自由標、啞標和求和公約6.3.3Orr-Sommerfeld方程及其本徵值問題
1.5.2Kronecker符號和置換符號6.3.4Squire變換和Squire定理
1.5.3Nabla運算元6.3.5O-S方程的無粘近似———Rayleigh方程及Rayleigh定理
1.5.4張量的代數運算6.3.6典型流動線性穩定性結果
1.5.5廣義高斯公式第4節流動的非線性穩定性理論
第2章粘性流體運動的基本方程6.4.1Landau方程
第1節連續方程6.4.2能量穩定性理論
第2節動量方程第5節二維平板層流邊界層的穩定性和轉捩
2.2.1動量方程的一般形式第7章湍流運動的基本方程及其封閉模式
2.2.2Navier-Stokes方程第1節湍流運動的不規則性
第3節流體的動量矩方程第2節湍流的統計方法
第4節流體的能量方程7.2.1時間平均法
第5節流體力學方程組及其在常用坐標系中的表達式7.2.2空間平均法
2.5.1流體力學方程組7.2.3系綜平均法
2.5.2在直角坐標系中的表達式7.2.4各態遍歷假設
2.5.3在柱坐標系中的表達式7.2.5平均值和脈動值的運算法則
2.5.4在球坐標系中的表達式第3節平均運動方程和脈動運動方程
第6節非慣性系中的動量方程7.3.1雷諾方程
第7節流體力學方程組的定解條件7.3.2脈動方程
2.7.1固壁邊界條件第4節雷諾應力和雷諾應力輸運方程
2.7.2液體-流體界面的邊界條件7.4.1雷諾應力的物理意義
第3章粘性流體運動方程的精確解7.4.2雷諾應力和湍動能的輸運方程
第1節平行平板間的定常剪下流7.4.3雷諾應力和湍動能的輸運過程
第2節同軸圓筒間的定常流第5節湍流統計方程的封閉模式
3.2.1同軸旋轉圓筒間的Couette流7.5.1渦粘模式
3.2.2同軸圓筒間的軸向流7.5.2雷諾應力模式
第3節充分發展了的管流第8章均勻各向同性湍流和湍流統計理論
3.3.1圓管中的Poiseuille流第1節相關函式和Fourier譜分析
3.3.2矩形截面管中的Poiseuille流8.1.1相關函式
3.3.3橢圓截面管中的Poiseuille流8.1.2湍流脈動的譜
第4節非定常平行剪下流第2節均勻湍流場常用的相關函式和譜張量
3.4.1平板突然起動8.2.1均勻湍流中常用的相關函式和譜張量
3.4.2平板振盪流8.2.2均勻湍流場二階速度相關及其譜張量的性質
3.4.3圓管內Poiseuille流的起動過程第3節均勻各向同性湍流場的相關函式和譜張量
3.4.4圓管振盪流8.3.1均勻各向同性湍流
第5節氣泡的徑向運動8.3.2均勻各向同性湍流的相關函式
第6節非線性問題8.3.3不可壓縮均勻各向同性湍流的相關函式及性質
3.6.1楔形槽道內的平面徑向流第4節不可壓縮均勻各向同性湍流的動力學方程
3.6.2軸對稱駐點流8.4.1不可壓縮均勻湍流的基本方程
3.6.3旋盤流8.4.2不可壓縮均勻湍流兩點二階速度相關函式的動力學方程
第7節附錄:量綱理論基礎8.4.3不可壓縮各向同性湍流的Karman-Howarth方程
3.7.1量綱8.4.4湍動能的耗散方程和Taylor微尺度
3.7.2量綱齊次性原理及套用第5節不可壓縮均勻各向同性湍流中的湍動能傳輸鏈
3.7.3π定理8.5.1不可壓縮各向同性湍流中湍動能的傳輸方程
3.7.4幾個重要的相似參數8.5.2不可壓縮各向同性湍流中湍動能的傳輸鏈
第4章極低雷諾數的流動8.5.3各向同性湍流中的特徵尺度
第1節小球的極慢運動第6節局部各向同性湍流及其性質
4.1.1控制方程8.6.1Kolmogorov的局部各向同性假定和能譜的-5/3冪次律
4.1.2速度分布8.6.2結構函式
4.1.3阻力公式8.6.3Kolmogorov局部各向同性湍流的標度律
第2節二維擴散槽內的徑向流8.6.4各向同性湍流結構函式的動力學方程
第3節楔形狹縫內的Couette流第9章切變湍流統計特性和湍流相干結構
第4節偏心圓筒間狹縫內的流動第1節槽道湍流的統計特性
第5節圓盤間的擠壓流9.1.1流動的描述
第6節Oseen近似9.1.2平均運動方程
第7節狹縫流的平均慣性法9.1.3近壁區特徵尺度及分層模型
第8節雷諾數不很小的圓球定常繞流9.1.4平均速度分布
4.8.1流函式方程9.1.5摩擦因數和雷諾數
4.8.2流函式的Galerkin解9.1.6雷諾應力
4.8.3表面分離點的位置和駐渦的長度第2節湍流邊界層
第5章不可壓縮層流邊界層9.2.1流動的描述
第1節邊界層的基本特徵9.2.2薄剪下層近似的平均運動方程
第2節邊界層方程和邊界層厚度9.2.3平均速度分布
5.2.1二維邊界層方程9.2.4雷諾應力
5.2.2邊界層厚度第3節自由切變湍流的統計特性
第3節平板邊界層9.3.1流動的描述
5.3.1Blasius方程9.3.2自由切變湍流的自相似性
5.3.2Blasius方程的求解第4節切變湍流的相干結構
第4節邊界層的相似性解9.4.1壁湍流中的相干結構
5.4.1Falkner-Skan方程9.4.2自由切變湍流的相干結構
5.4.2二維收縮槽內的相似性解第5節湍流的控制
5.4.3平面自由射流9.5.1雷諾應力與湍流壁面摩擦阻力的關係
第5節邊界層的積分關係及套用9.5.2壁湍流減阻的被動控制
5.5.1卡門動量積分關係9.5.3壁湍流減阻的主動控制
5.5.2平板邊界層的近似解參考文獻
註:目錄排版順序為從左列至右列。

教材特色

《粘性流體力學》從流體力學的基本方程出發,對粘性流體力學的基本理論進行了系統的講述,對粘性流體運動的幾類精確解問題進行了深入的分析和討論,對流動穩定性和湍流的統計理論進行了系統的介紹。

作者簡介

朱克勤,1946年10月生於上海,工學博士,清華大學航天航空學院教授、博士生導師。

許春曉,1968年出生於山東省聊城市,工學博士,清華大學工程力學系教授、博士生導師。

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