讀者對象:可作為航空、航天動(dòng)力專業(yè), 燃?xì)廨啓C(jī), 熱能工程和工程熱物理等專業(yè)的教科書, 也可供從事發(fā)動(dòng)機(jī)設(shè)計(jì)工作的技術(shù)人員參考
《氣體動(dòng)力學(xué)基礎(chǔ)（2011年修訂本）》共十二章，討論了氣體動(dòng)力學(xué)中的一些基本問題。本書首先介紹學(xué)習(xí)氣體動(dòng)力學(xué)所必需的基本知識(shí)，然后較詳細(xì)地研究可壓縮流體一維定常流動(dòng)的理論，以及超聲速流中膨脹波和激波的理論，繼而較深入地研究各種類別的一維定常管流的理論，對多維流動(dòng)和黏性流體動(dòng)力學(xué)的基本理論也做了較系統(tǒng)的討論。此外，本書還簡略地介紹了一維非定常均熵流和翼型及機(jī)翼的基本理論。
《氣體動(dòng)力學(xué)基礎(chǔ)（2011年修訂本）》可作為航空、航天動(dòng)力專業(yè)，燃?xì)廨啓C(jī)，熱能工程和工程熱物理等專業(yè)的教科書，也可供從事發(fā)動(dòng)機(jī)設(shè)計(jì)工作的技術(shù)人員參考。
緒論
第一章 基本知識(shí)
1-1 連續(xù)介質(zhì)的概念
1-2 氣體的基本性質(zhì)
1-3 作用在流體上的力
1-4 流體靜力學(xué)知識(shí)
1-5 研究流體運(yùn)動(dòng)的方法和一些基本概念
習(xí)題
第二章 一維定常流的基本方程
2-1 引言
2-2 體系和控制體
2-3 連續(xù)方程
2-4 動(dòng)量方程
2-5 動(dòng)量矩方程
2-6 微分形式的動(dòng)量方程
2-7 柏努利方程
2-8 能量方程
2-9 適用于控制體的熱力學(xué)第二定律
2-10 聲速和馬赫數(shù)
2-11 氣體流動(dòng)的基本模型和滯止參數(shù)
2-12 氣流的重要速度參數(shù)
2-13 氣體動(dòng)力學(xué)函數(shù)及其一維氣動(dòng)方程組
習(xí)題一
習(xí)題二
第三章 膨脹波與激波
3-1 弱擾動(dòng)在氣流中的傳播
3-2 膨脹波的形成及特點(diǎn)
3-3 微弱壓縮波
3-4 弱波的普朗特-邁耶流動(dòng)解
3-5 弱波的反射和相交
3-6 激波的形成和激波的傳播速度
3-7 正激波
3-8 斜激波
3-9 激波的反射和相交
3-10 錐面激波
3-11 空氣噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)超聲速進(jìn)氣道的激波系
3-12 運(yùn)動(dòng)激波的概念
習(xí)題
第四章 一維定常管流
4-1 變截面管流
4-2 收縮噴管
4-3 拉伐爾噴管
4-4 內(nèi)壓式超聲速進(jìn)氣道
4-5 超聲速風(fēng)洞——多喉道管流
4-6 摩擦管流
4-7 換熱管流
4-8 變流量管流
4-9 一般的一維定常管流
習(xí)題
第五章 多維流動(dòng)流體運(yùn)動(dòng)分析
5-1 流動(dòng)過程中物理量的變化
5-2 流體微團(tuán)的運(yùn)動(dòng)分析
5-3 無旋流動(dòng)及其性質(zhì)
5-4 旋渦運(yùn)動(dòng)的基本理論
習(xí)題
第六章 無黏性可壓縮流體多維流動(dòng)基本方程
6-1 雷諾輸運(yùn)定理
6-2 無黏性可壓縮流體動(dòng)力學(xué)的基本方程
6-3 可壓縮理想流體動(dòng)力學(xué)的基本方程組
6-4 理想流體運(yùn)動(dòng)的初始條件和邊界條件
6-5 無旋流動(dòng)的速度勢方程
6-6 二維定常流動(dòng)中的流函數(shù)和流函數(shù)方程
6-7 氣體動(dòng)力學(xué)問題的各種解法
習(xí)題
第七章 不可壓理想流體的定常二維無旋流動(dòng)
7-1 不可壓平面勢流的速度勢方程和流函數(shù)方程
7-2 基本解的疊加原理
7-3 幾種簡單的平面勢流
7-4 幾種簡單平面勢流的疊加
7-5 均勻流繞圓柱體的有環(huán)流流動(dòng)
7-6 鏡像法簡述
7-7 不可壓理想流體的定常軸對稱無旋流動(dòng)
習(xí)題
第八章 小擾動(dòng)線化理論
8-1 速度勢方程的線性化
8-2 邊界條件的線性化
8-3 壓強(qiáng)系數(shù)的線性化
8-4 聲速氣流沿波形壁的二維流動(dòng)
8-5 聲速氣流繞薄翼型流動(dòng)的相似律
8-6 超聲速氣流沿波形壁的二維流動(dòng)
8-7 超聲速氣流繞薄翼型流動(dòng)
習(xí)題
第九章 定常二維超聲速流的特征線法
9-1 引言
9-2 特征線法的一般理論
9-3 特征線法在定常二維無旋超聲速流動(dòng)中的應(yīng)用
9-4 特征線法的數(shù)值運(yùn)算
9-5 特征線法在定常二維（平面或軸對稱）有旋超聲速流動(dòng)中的應(yīng)用
9-6 計(jì)算有旋流的特點(diǎn)
9-7 小結(jié)
習(xí)題
第十章 非定常一維均熵流動(dòng)
10-1 引言
10-2 微弱擾動(dòng)在管內(nèi)的傳播
10-3 擾動(dòng)前后氣流參數(shù)的變化
10-4 微弱波的反射和相交
10-5 非定常一維均熵流的特征線法
10-6 非定常一維均熵流動(dòng)的一般特征
習(xí)題
第十一章 黏性流體動(dòng)力學(xué)基礎(chǔ)
11-1 黏性流體運(yùn)動(dòng)的兩種流態(tài)
11-2 黏性流體動(dòng)力學(xué)的基本方程
11-3 流體動(dòng)力學(xué)的相似律
11-4 不可壓縮黏性流體動(dòng)力學(xué)的幾個(gè)解析解
11-5 紊流流動(dòng)的雷諾方程
11-6 普朗特混合長度理論
11-7 圓管內(nèi)的紊流流動(dòng)
11-8 附面層概念和附面層幾種厚度的定義
11-9 維不可壓縮流體附面層的微分方程
11-10 平壁面層流附面層的布拉休斯解
11-11 動(dòng)量積分關(guān)系式解法
11-12 曲壁附面層的分離
11-13 附面層與激波的相互干擾
11-14 紊流自由射流概述
習(xí)題
第十二章 翼型和機(jī)翼的基本理論
12-1 翼型的幾何特性
12-2 低速氣流繞翼型流動(dòng)
12-3 平面薄翼型的氣動(dòng)力特性
12-4 亞聲速流中的翼型
12-5 翼型的跨聲速性能
12-6 超聲速翼型簡介
12-7 有限翼展機(jī)翼簡介
習(xí)題
附錄a
矢量分析和場論基本運(yùn)算公式及正交曲線坐標(biāo)系
i矢量分析和場論基本運(yùn)算公式
ii正交曲線坐標(biāo)系
附錄b 可壓縮流函數(shù)表
表1 標(biāo)準(zhǔn)大氣表
表2（a） 一維等熵流氣動(dòng)函數(shù)表（k=1.4）（以ma為自變量）
表2（b） 一維等熵流氣動(dòng)函數(shù)表（k=1.4）（以λ數(shù)為自變量）
表2（c） 一維等熵流氣動(dòng)函數(shù)表（k=1.33）（以λ數(shù)為自變量）
表2（d） 一維等熵流氣動(dòng)函數(shù)表（k=1.25）（以λ數(shù)為自變量）
表3 二維超聲速氣流等熵變化數(shù)值表或二維超聲速氣流繞外鈍角的加速流函數(shù)表（k=1.4）
表4 正激波前后氣流參數(shù)表（完全氣體k=1.4）
表5 斜激波前后氣流參數(shù)表（完全氣體k=1.4）（β取為整數(shù)）
表6 斜激波前后氣流參數(shù)表（完全氣體k=1.4）（δ取為整數(shù)）
表7 有摩擦的直等截面管道中絕熱流動(dòng)的數(shù)值表（完全氣體k=1.4）
表8 （a）附加流量垂直于主流（k=1.4）
表8 （b）附加流量垂直于主流（k=1.2）
部分習(xí)題參考答案
參考文獻(xiàn)
§2 -2 體系和控制體
在推導(dǎo)一維定常流的基本方程之前，我們必須首先明確關(guān)于體系和控制體的概念。
所謂體系，是指某些確定的物質(zhì)集合。體系以外的物質(zhì)稱為環(huán)境。體系的邊界定義為把體系和環(huán)境分開的假想表面，在邊界上可以有力的作用和能量的交換，但沒有質(zhì)量的通過。體系的邊界隨著流體一起運(yùn)動(dòng)。
引用了體系的概念，在分析問題時(shí)，我們就可以把注意力放在所擬定的體系上，并考慮到體系與環(huán)境之間的相互作用。
在論述四個(gè)基本的物理定律并把它們寫成應(yīng)用的方程式形式時(shí)，必須首先明確體系，否則，在講質(zhì)量、動(dòng)量、能量等這些術(shù)語時(shí)是不明確的。因此，四條基本的物理定律最初總是借助于“體系”來陳述的。
在氣體動(dòng)力學(xué)中，因?yàn)闅怏w的運(yùn)動(dòng)是比較復(fù)雜的，所以對于任何有限長的時(shí)間，很難確定氣體體系的邊界，因此，采用體系的分析方法是不夠方便的。
在氣體動(dòng)力學(xué)中，經(jīng)常采用控制體的分析方法。所謂控制體①，是指為流體流過的、固定在空間的一個(gè)任意體積。占據(jù)控制體的流體是隨時(shí)間而改變的�？刂企w的邊界叫做控制面，它總是封閉表面。通過控制面，可以有流體流入或流出控制體。在控制面上可以有力的作用和能量的交換。引用了控制體的概念，在分析問題時(shí)，我們就可以把注意力放在所確定的控制體上，研究流體流過控制體時(shí)諸參數(shù)的變化情況，以及控制體內(nèi)流體與控制體外物質(zhì)的相互作用。根據(jù)所研究的問題不同，控制體可有種種不同的劃定方法，有時(shí)可以劃定有限尺寸的控制體，有時(shí)又必須劃定無限小的控制體。
應(yīng)該知道，體系的分析方法是與研究流體運(yùn)動(dòng)的拉格朗日法相適應(yīng)的，而控制體的分析方法則是與研究流體運(yùn)動(dòng)的歐拉法相適應(yīng)的。
為了實(shí)際應(yīng)用控制體的概念，必須將四條基本物理定律改寫成適用于控制體的而不是適用于體系的形式。因此，在下面我們推導(dǎo)基本方程時(shí)，總是把這些定律改寫成適用于控制體的形式。
……
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