《超聲速湍流剪切層(第2版)》的目的是集合超聲速湍流剪切層行為方面的成果，以及呈現(xiàn)目前對(duì)這些流動(dòng)的研究結(jié)論。第1章給出了可壓縮湍流復(fù)雜性的綜述；第2章討論運(yùn)動(dòng)方程；第3章給出了湍流的平均方程；第4章引進(jìn)了一系列理解可壓縮湍流的重要概念，尤其強(qiáng)調(diào)了快速變形近似的發(fā)展；Morkovin假設(shè)和雷諾比擬在第5章討論；第6章考慮了混合層的行為；第7和第8章分別處理了平均流動(dòng)和零壓力梯度邊界層的結(jié)構(gòu)；具有壓力梯度和表面彎曲的復(fù)雜流動(dòng)行為見(jiàn)第9章，其中快速變形近似及如何對(duì)這些流動(dòng)提供有用的理解也在第9章進(jìn)行了闡述：第10章論述了二維和三維流體中激波一邊界層相互作用。
《超聲速湍流剪切層(第2版)》由航空工業(yè)出版社出版。
作者：（美國(guó)）亞歷山大·J.斯米茨（Alexander J.Smits） （法國(guó)）讓—保羅·迪索熱（Jean—Paul Dussauge） 譯者：劉洪 張斌
第1章 緒論
1.1 序言
1.2 平板湍流邊界層
1.3 壓力脈動(dòng)的傳播
1.4 混合層
1.5 激波—湍流的相互作用
1.6 激波—邊界層相互作用
1.7 測(cè)量技術(shù)
1.7.1 熱線測(cè)速儀
1.7.2 激光多普勒測(cè)速儀
1.7.3 壁面脈動(dòng)壓力的測(cè)量
1.7.4 流動(dòng)圖像
1.8 總結(jié)
第2章 運(yùn)動(dòng)方程
2.1 連續(xù)方程
2.2 動(dòng)量方程
2.3 能量
2.4 小結(jié)
2.5 可壓Couette流動(dòng)
2.6 渦量
第3章 湍流的基本方程
3.1 平均量的定義
3.2 平均流場(chǎng)控制方程
3.2.1 連續(xù)方程
3.2.2 動(dòng)量方程
3.2.3 能量方程
3.2.4 湍動(dòng)能方程
3.3 薄剪切層方程
3.3.1 特征尺度
3.3.2 連續(xù)性
3.3.3 動(dòng)量
3.3.4 總焓
3.4 總結(jié)
第4章 基本概念
4.1 Kovasznav模態(tài)
4.2 剪切流中的速度散度
4.3 渦流場(chǎng)誘導(dǎo)速度
4.4 快速變形概念
4.4.1 線性化脈動(dòng)方程
4.4.2 在超聲速流中的應(yīng)用
4.4.3 快速變形近似
4.4.4 在無(wú)激波流動(dòng)中的應(yīng)用
4.4.5 湍流應(yīng)力的激波關(guān)系
4.5 湍流馬赫數(shù)
4.6 DNS和LES
4.6.1 均勻衰減湍流
4.6.2 遭受恒定剪切的湍流
4.6.3 可壓縮湍流頻譜
4.6.4 剪切流動(dòng)
4.7 建模問(wèn)題
第5章 Morkovin假設(shè)
5.1 空間、時(shí)間及速度尺度
5.2 溫度—速度關(guān)系
5.3 試驗(yàn)結(jié)果
5.4 Prm=1結(jié)果分析
5.5 Prm≠1分析結(jié)果
5.6 混合層的雷諾近似
第6章 混合層
6.1 引言
6.2 不可壓縮混合層的標(biāo)度
6.3 可壓縮混合層
6.4 可壓縮性效應(yīng)的分類
6.4.1 對(duì)流馬赫數(shù)
6.4.2 相似性考慮
6.5 平均流標(biāo)度
6.6 湍流剪切應(yīng)力標(biāo)度
6.7 自守恒條件
6.8 湍流法向應(yīng)力
6.9 時(shí)空特性
6.10 可壓縮性和混合
6.11 最后備注
第7章 邊界層平均流特性
7.1 引言
7.2 黏性底層
7.3 對(duì)數(shù)區(qū)
7.3.1 不可壓流動(dòng)
7.3.2 可壓縮流動(dòng)
7.4 尾跡律
7.5 表面摩擦力關(guān)系
7.6 冪次律
7.7 總結(jié)
第8章 邊界層湍流特性
8.1 引言
8.2 標(biāo)度律
8.2.1 不可壓縮流的譜標(biāo)度
8.2.2 可壓縮流的譜標(biāo)度
8.3 湍流數(shù)據(jù)
8.3.1 不可壓縮流
8.3.2 可壓縮流
8.4 有序運(yùn)動(dòng)
8.4.1 內(nèi)層結(jié)構(gòu)
8.4.2 外層結(jié)構(gòu)
8.5 相關(guān)性和總體平均
8.6 積分尺度
8.7 湍流的渦模型
8.7.1 內(nèi)—外層相互作用
8.7.2 邊界層渦結(jié)構(gòu)綜述
8.8 結(jié)語(yǔ)
第9章 受擾動(dòng)的邊界層
9.1 前言
9.2 擾動(dòng)強(qiáng)度
9.3 壁面溫度的階躍變化
9.4 逆壓梯度
9.4.1 Concavely曲壁繞流
9.4.2 反射波流
9.4.3 Taylor—Gortler渦
9.5 順壓梯度
9.6 連續(xù)扭曲
9.7 總結(jié)
第10章 激波—邊界層相互作用
10.1 前言
10.2 壓縮拐角干擾
10.2.1 表面摩擦
10.2.2 分離
10.2.3 逆流影響
10.2.4 激波運(yùn)動(dòng)
10.2.5 湍流增幅
10.2.6 三維性
10.3 快速變形和線性分析法
10.4 入射激波相互作用
10.5 等熵三維流動(dòng)
10.6 三維相互作用
10.6.1 流場(chǎng)拓?fù)鋵W(xué)
10.6.2 后掠壓縮角的相互作用
10.6.3 尖鰭相互作用
10.6.4 鈍鰭相互作用
10.7 交叉激波相互作用
10.8 結(jié)論
參考文獻(xiàn)
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在Smits和Muck的試驗(yàn)中，流動(dòng)的偏轉(zhuǎn)和模型Ⅰ、Ⅱ和Ⅲ研究中彎曲表面上的偏轉(zhuǎn)是一樣的。當(dāng)有激波存在時(shí)，流向雷諾應(yīng)力出現(xiàn)更大的增幅，但在剪切應(yīng)力中并未觀察到同樣的趨勢(shì)，在8°斜坡的條件下，存在或不存在激波，邊界層的響應(yīng)都是相同的。當(dāng)擾動(dòng)強(qiáng)度從8°增加到16°，激波開(kāi)始產(chǎn)生影響。例如，Smits和Muck （1987）發(fā)現(xiàn)在16°激波相互作用下游的各向異性比中存在變化，但正如我們之前觀察到的那樣，在16°彎曲壁面上流動(dòng)的各向異性比幾乎沒(méi)有變化。最初，我們認(rèn)為不穩(wěn)定激波和湍流之間的耦合在沒(méi)有直接影響剪切應(yīng)力的情況下增強(qiáng)了湍流強(qiáng)度。然而，Selig等使用條件取樣法所做的測(cè)量表明，激波運(yùn)動(dòng)對(duì)湍流強(qiáng)度的增加幾乎沒(méi)有影響。相比之下，來(lái)流邊界層大尺度運(yùn)動(dòng)和激波的非定常運(yùn)動(dòng)之間似乎存在強(qiáng)大的聯(lián)系，至少對(duì)于附著流是這樣的（Gramann和Dolling，1992；Cogne等，1993）。壓縮斜面相互作用在本書10.2節(jié)會(huì)進(jìn)行更詳細(xì)的討論。
9.4.2 反射波流
為了在曲率引起的扭曲最小的情況下研究邊界層中逆壓梯度的影響，把壓力梯度施加于反射波體系（見(jiàn)圖9—1）。Kussoy等（1978）研究了Ma2.3條件下，F(xiàn)ernando和Smits （1990）以及Smith和Smits （1994）研究了Ma2.9條件下湍流對(duì)這類擾動(dòng)的響應(yīng)。在前兩項(xiàng)研究中，壓力增加是大致相等的（也就是說(shuō)由于壓力變化產(chǎn)生的脈沖幾乎相等），但是在第一個(gè)研究中壓力梯度發(fā)生的距離更短，為1.5δ0。，而第二個(gè)研究中的距離為7δ0。在第三個(gè)研究中擾動(dòng)的強(qiáng)度更加強(qiáng)烈并且更迅速（見(jiàn)表9 —1和表9—2），但在所有三種流動(dòng)中雷諾應(yīng)力都被顯著放大了。Fernando和Smits發(fā)現(xiàn)湍流應(yīng)力比變化小于應(yīng)力本身，表明湍流的結(jié)構(gòu)在它們的流動(dòng)中很大程度上保持不變。通過(guò)測(cè)量發(fā)現(xiàn)空間一時(shí)間相關(guān)性與非擾動(dòng)邊界層中的相關(guān)性基本保持不變，從而證實(shí)了該結(jié)論。
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