渦運動理論（第2版）

圖書簡介

渦運動是流體最普遍存在的一種運動形態。本書系統地介紹了渦運動基本理論的主要方面，力求做到取材精練、物理意義明確、數學論述嚴謹，同時適當反映當代該領域研究的新進展。全書共分九章。前三章介紹基本方程、渦量場的運動學和動力學特性，如流體動能、衝量、衝量矩等渦量場不變數，以及螺旋度和渦旋擬“能”等新概念。第4章講述典型的渦旋運動解，如Oseen渦、橢圓渦、Lamb渦極子、Burgers渦和Betchelor渦等，它們常作為理論模型被廣泛套用。接下來的三章講述無粘流體中面渦演化、線渦和渦環、點渦系動力學。最後兩章分別是旋轉流體中渦運動和作為一種數值方法的渦方法。

本書可作為力學專業研究生或高年級本科生教材，亦可供航空航天、大氣海洋、能源和化工等領域教師和科研人員參考。

圖書目錄

總序

再版前言

前言

主要符號表

第1章概論

1.1 緒言

1.2 運動學關係

1.3 動力學方程和能量方程

第2章渦量運動學特性

2.1 給定渦量和脹量確定速度分布

2.2 渦量矩守恆

2.3 速度遠場漸近特性

2.4 二維渦量抹和場的運動學特性

第3章渦量動力學特性

3.1 Helmholtz渦量定理

3.2 渦量場的衝量和衝量矩

3.3 渦量場的動能和能量耗散

3.4 渦旋擬“能”拜堡備

3.5 螺采頌翻嫌旋度

3.6 二維渦量場動力學奔汽市特性

3.7 渦量在固壁面上的生成及擴散

3.8 作用在物體上的流體動力

第4章具有解析形式的若干典型渦旋流動

4.1 二維無粘渦旋流動

4.2 二維粘性渦旋流動

4.3 軸對稱流動控制方程

4.4 有軸向拉伸的定常軸對稱渦

4.6 Hill球渦

第5章面渦及其演化

5.1 面渦上的相容關係

5.2 二維面渦自誘導運動的BirkhoffRott方程

5.3 機翼尾渦面捲起的近似模型

5.4 面渦的捲起和集中渦的形成

5.5 面渦的線性和非線性演化寒組端影

第6章線渦和渦環

6.1 三維線渦的自誘導運動

6.2 非線性薛丁格方程

6.3 渦習祖奔索的孤立波解

6.4 渦環

第7章點渦系動力學

7.1 點渦系動力學的經典理論

7.2 點渦系靜力學問題

7.4 點渦刪煮去系的相似性解

7.5 點渦系的混沌

第8章旋轉系統中的流體運動

8.1 引言

8.2 基本方程

8.3 地轉流動

8.4 Ekman層

8.5 旋轉流體的波動現象

第9章渦方法

9.1 二維渦方法

9.2 三維渦方法

9.3 邊界條件問題

9.4 改進計算效率和離散精度的若干措施

9.5 渦方法在非定常流動中的套用

習題

附錄矢量運算公式

參考文獻

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