基本介紹
- 書名：粘性流體力學
- 作者：朱克勤、許春曉
- ISBN：978-7-04-026261-2
- 類別：力學類
- 頁數：247頁
- 出版社：高等教育出版社
- 出版時間：2009-06-15
- 裝幀：平裝
- 開本：16開
- 版面字數：300千字
內容簡介,教材目錄,教材特色,作者簡介,
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。
