高等流体力学

高等流体力学
作 者: 樊洪明 刁彦华
出版社: 机械工业出版社
丛编项: 研究生系列教材
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标 签: 暂缺
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暂缺《高等流体力学》作者简介

内容简介

本书主要围绕“连续介质”——不可压缩流体的“三大方程”,对方程建立、边界条件的提出以及方程求解诸环节进行了较详尽的讨论。在坐标系变换(度规原理)、笛卡儿张量以及本构方程阐述中,针对土建类专业的学科特点以及实际工程需求,力求从高等数学、矢量分析以及线性代数等理论引入和展开讨论,以使读者更容易接受又不失一定的理论深度;在平面势流理论、流动相似理论与量纲分析、NS方程求解、边界层理论以及湍流理论的阐述中,由浅入深,通俗易懂,力求体系完整,注重物理机制的阐述。本书列举了大量例题,强调物理概念和基本原理,注重概念和方法类比,突出逻辑和推理。本书可用作高等学校土建类专业高年级本科生以及研究生的教学参考书或自学用书。

图书目录

前言

第1章流体的主要物理性质1

11连续介质假设1

12流体压缩性和热胀性2

13流体的黏性与导热性4

14作用于流体上的力9

15表面张力11

练习题13

第2章流体静力学基础14

21流体力学中的微元分析法14

22流体静压强及其特性15

23流体平衡微分方程16

24液体的相对平衡21

练习题25

第3章流体运动学基础26

31描述流体运动的两种方法26

32流体运动基本概念32

33流体运动连续性方程37

34流体微团运动分析41

35亥姆霍兹速度分解定理45

36有旋运动46

37无旋流动与势函数53

38平面流动及其流函数55

练习题60

第4章积分形式的流体动力学方程62

41雷诺输运定理62

42积分形式的连续性方程64

43积分形式的动量方程66

44积分形式的动量矩方程76

45积分形式的能量方程81

练习题88

第5章理想流体流动理论基础90

51欧拉运动微分方程90

52定常流动沿流线积分92

53非定常无旋运动积分96

54基本平面势流98

55基本平面势流叠加105

56绕圆柱与绕球的流动110

57马格努斯效应与机翼升力118

58附加质量122

练习题123

第6章黏性流体动力学方程124

61应力张量124

62应力转轴公式与主应力127

63黏性流体动力学本构方程概述132

64黏性流体运动微分方程135

65黏性流动能量方程139

66扩散方程143

67爱因斯坦求和约定与笛卡儿张量

概述144

68柱坐标系与球坐标系下的黏性流动控

制方程151

69黏性流动控制方程的定解条件157

练习题160

第7章黏性流动的相似理论与量纲

分析161

71量纲和谐原理161

72量纲分析法164

73黏性流动相似原理167

74黏性流动基本方程的无量纲化172

练习题179

第8章黏性流体动力学方程的解析解

与近似解181

81黏性流体动力学方程求解概述181

82平行层流定常流动183

83平板振荡流动194

84重力驱动的液膜流动195

85同轴旋转圆筒间的定常流动197

86小雷诺数流动的近似解199

练习题212

高等流体力学(土建类)目录第9章不可压缩层流边界层基本

理论214

91边界层理论概述214

92边界层厚度和阻力系数估算217

93边界层特征厚度220

94普朗特边界层微分方程222

95边界层微分方程的相似解226

96平板边界层方程的布拉休斯解231

97卡门动量积分关系式237

98边界层积分方程的近似解242

99轴对称弯曲壁面层流边界层方程248

910层流温度边界层微分方程概述252

911层流边界层流动与传热相似性

理论256

912温度边界层微分方程求解259

913温度边界层积分方程265

914竖直平壁间的自然对流267

915层流膜状冷凝269

916边界层分离271

917传质边界层277

练习题280

第10章湍流基本理论概述282

101层流向湍流过渡282

102湍流的特征及其研究方法285

103流动稳定性理论概述289

104湍流拟序结构和湍流猝发296

105湍流统计理论概述300

106湍流统计平均302

107湍流积分尺度和微分尺度309

108湍流能谱311

109湍流尺度分区314

1010NS方程在湍流中的适用性317

1011湍流涡旋运动分析320

练习题324

第11章不可压缩湍流运动基本方程及

其封闭模式325

111时均化的不可压缩流体湍流

方程325

112无热传导时的湍流能量方程329

113湍流输运方程333

114不可压缩湍流一阶封闭模型336

115雷诺应力方程的二阶封闭模型343

116湍流动能耗散率方程的二阶封闭

模型347

117脉动温度输运方程的二阶封闭

模型350

118二阶封闭模型的各种简化形式351

119热浮升力作用下的湍流模型356

1110湍流扩散方程求解361

1111大涡模拟365

练习题372

第12章不可压缩湍流边界层基本

理论373

121湍流边界层理论概述373

122湍流边界层运动微分方程376

123湍流边界层动量积分方程379

124湍流边界层速度分布一般规律381

125湍流边界层内层速度分布规律385

126湍流边界层外层速度分布规律387

127管流湍流边界层速度分布规律388

128零压力梯度时湍流边界层动量积分方程

求解393

129有压力梯度时湍流边界层动量积分方程

求解398

1210不可压缩湍流速度边界层微分方程

解法403

1211不可压缩湍流温度边界层微分方程

解法408

练习题413

参考文献415