目錄
前言
符號(hào)表
第1章經(jīng)典流動(dòng)問(wèn)題的精確解1
1.1量綱為一的基本方程1
1.1.1黏性占主導(dǎo)1
1.1.2慣性占主導(dǎo)2
1.2繞球體Stokes流動(dòng)2
1.3Hele-Shaw流動(dòng)7
1.4Blasius層流邊界層相似解8
1.5其他幾種層流解析解11
1.5.1平面Couette流11
1.5.2Hagen-Poiseuille流12
1.5.3平面滯止點(diǎn)流動(dòng)13
1.5.4旋轉(zhuǎn)圓盤(pán)上方流動(dòng)16
1.6湍流邊界層速度剖面17
1.6.1黏性底層速度剖面17
1.6.2對(duì)數(shù)律層速度剖面18
1.7邊界層位移厚度和動(dòng)量厚度19
1.8Karman動(dòng)量積分方程22
1.9平板邊界層尾流25
1.10平面射流28
1.11Rossby和Ekman數(shù)及旋轉(zhuǎn)流動(dòng)方程33
1.12Ekman層及方程解析解35
第2章二維機(jī)翼繞流的勢(shì)流理論及計(jì)算方法39
2.1二維機(jī)翼氣動(dòng)力計(jì)算39
2.2二維機(jī)翼繞流阻力計(jì)算41
2.3基本勢(shì)流場(chǎng)的構(gòu)造43
2.3.1均勻流43
2.3.2源和匯45
2.3.3均勻流場(chǎng)與源或匯的疊加48
2.3.4偶極子50
2.3.5偶極子與均流的疊加51
2.3.6渦流54
2.3.7產(chǎn)生升力的勢(shì)流組合56
2.4無(wú)升力繞任意形狀物體流場(chǎng)的構(gòu)造60
2.5有升力繞任意形狀物體流場(chǎng)的構(gòu)造71
第3章湍流統(tǒng)計(jì)理論基礎(chǔ)73
3.1湍流概述73
3.2流體基本方程74
3.2.1不可壓縮流體基本方程74
3.2.2無(wú)源場(chǎng)Navier-Stokes方程74
3.3湍流統(tǒng)計(jì)方法76
3.3.1基本概念76
3.3.2統(tǒng)計(jì)平均77
3.3.3統(tǒng)計(jì)均勻流動(dòng)方程77
3.4脈動(dòng)速度關(guān)聯(lián)式77
3.4.1基本定義78
3.4.2均質(zhì)各向同性湍流78
3.4.3各向同性條件下的兩點(diǎn)關(guān)聯(lián)張量表達(dá)式79
3.5傅里葉變換80
3.6各向同性譜張量81
3.7能量平衡方程82
3.8Kolmogorov假設(shè)84
第4章湍流模擬理論基礎(chǔ)86
4.1湍流尺度86
4.2渦/速度梯度相互作用86
4.3湍流能譜89
4.4雷諾應(yīng)力微分方程90
4.4.1雷諾應(yīng)力微分方程推導(dǎo)90
4.4.2邊界層中雷諾應(yīng)力符號(hào)分析92
4.4.3邊界層中的剪應(yīng)力93
4.5湍流模式基礎(chǔ)93
4.5.1Boussinesq假設(shè)93
4.5.2代數(shù)模型94
4.5.3k方程的�；�和一方程模型94
4.5.4方程的模化和k模型96
4.5.5壁面函數(shù)99
4.5.6k模型99
4.5.7低雷諾數(shù)模型100
4.5.8雷諾應(yīng)力模型104
4.6大渦模擬方法105
4.6.1Smagorinsky亞格子模型107
4.6.2Smagorinsky常數(shù)計(jì)算107
第5章葉輪機(jī)械流動(dòng)模型109
5.1流體微團(tuán)曲線運(yùn)動(dòng)的加速度109
5.2旋轉(zhuǎn)和曲率對(duì)邊界層穩(wěn)定性的分析111
5.3Bernoulli方程及葉輪機(jī)械中的應(yīng)用114
5.3.1Bernoulli方程114
5.3.2透平機(jī)械的Euler方程115
5.3.3旋轉(zhuǎn)坐標(biāo)系下的Bernoulli方程115
5.3.4泵空化中的Bernoulli方程應(yīng)用117
5.4翼柵混合損失的勢(shì)流分析120
第6章葉輪機(jī)械設(shè)計(jì)模型123
6.1離心式葉輪的葉片載荷模型123
6.1.1背景123
6.1.2葉片載荷123
6.1.3徑流和軸流式葉輪中Coriolis力的分析129
6.2離心式葉輪的均勻流線設(shè)計(jì)法130
6.2.1螺線設(shè)計(jì)法130
6.2.2三維葉片的幾何分析134
6.2.3共形映射基礎(chǔ)136
6.2.4計(jì)算機(jī)圖形設(shè)計(jì)系統(tǒng)簡(jiǎn)介143
6.3軸流式葉輪的徑向平衡模型146
第7章氣泡及顆粒兩相流模型147
7.1Rayleigh-Plesset方程147
7.2氣泡潰滅界面速度149
7.3橢球體顆粒軌道運(yùn)動(dòng)方程150
7.3.1準(zhǔn)備工作150
7.3.2流場(chǎng)構(gòu)造155
7.3.3確定系數(shù)158
7.3.4橢球體受力和力矩161
7.3.5隨體坐標(biāo)系171
7.3.6歐拉角174
7.3.7細(xì)長(zhǎng)體177
參考文獻(xiàn)178
附錄A1張量分析基礎(chǔ)181
A1.1向量張量分析及曲線坐標(biāo)系181
A1.1.1物理量的表征181
A1.1.2向量代數(shù)運(yùn)算181
A1.1.3向量代數(shù)182
A1.1.4向量分量和基187
A1.2線性代數(shù)基礎(chǔ)194
A1.2.1矩陣定義和基本概念194
A1.2.2矩陣與線性變換196
A1.3向量微積分及通用坐標(biāo)系204
A1.3.1基本概念204
A1.3.2曲線坐標(biāo)系207
A1.3.3正交曲線坐標(biāo)系214
A1.4張量分析248
附錄A2曲線坐標(biāo)系下流體基本方程的推導(dǎo)263
索引279