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�；�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(xiàn)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(xiàn)設(shè)計(jì)法130
6.2.1螺線(xiàn)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(xiàn)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(xiàn)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(xiàn)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(xiàn)坐標(biāo)系207
A1.3.3正交曲線(xiàn)坐標(biāo)系214
A1.4張量分析248
附錄A2曲線(xiàn)坐標(biāo)系下流體基本方程的推導(dǎo)263
索引279