顶部
收藏

气体动力学(第2版)


作者:
童秉纲 孔祥言 邓国华
定价:
47.50 元
版面字数:
560千字
开本:
16开
装帧形式:
平装
版次:
2
最新版次
印刷时间:
2024年
ISBN:
978-7-04-034818-7
物料号:
34818-00
出版时间:
2012-07-31
读者对象:
高等教育
一级分类:
力学类
二级分类:
力学专业课程
三级分类:
其他专业课

本书是在1990年出版的《气体动力学》(第1版)的基础之上,按照工程力学专业气体动力学课程教学要求及国家相关标准和有关规定进行修订的,并汲取了不少高校院所授课专家提供的修订意见和建议。

本书注重揭示气体流动的基本力学原理,并力求用现代的观点来阐述;在讲述典型的气体动力学方法的同时,注意反映当代数值计算的趋势,并适当联系工程应用。

本书共9章,内容包括:基本概念和预备知识,理想气体运动的基本方程组,气体的一维定常流动,膨胀波和斜激波,理想气体定常势流的线化方法,定常超声速流动的特征线法,一维不定常流动,跨声速流动,高超声速流动引论。

本书可供理工科工程力学专业的本科生作为教材之用,亦可供工科有关专业的气体动力学课程作为教材之用,并可供有关教师、科研人员和工程技术人员参考。

本书第1版获1995年国家教委优秀教材一等奖、1998年教育部科技进步二等奖。

  • 目录
    • 前辅文
      • 第一章 基本概念和预备知识
        • §1.1 绪论
          • §1.2 热力学状态和过程
            • §1.3 热力学定律和基本方程
              • 1.3.1 内能
                • 1.3.2 热力学第一定律,焓,热容
                  • 1.3.3 热力学第二定律,熵
                    • 1.3.4 热力学基本方程
                    • §1.4 完全气体的热力学特性
                      • 1.4.1 热完全气体状态方程
                        • 1.4.2 量热完全气体状态方程
                          • 1.4.3 基本热力学函数的确定
                          • §1.5 化学热力学简介
                            • 1.5.1 化学反应式
                              • 1.5.2 化学热力学基本方程
                                • 1.5.3 有化学反应的热完全气体混合物的热力学特性
                                  • 1.5.4 化学平衡准则
                                  • §1.6 声速,马赫数
                                    • 1.6.1 声速
                                      • 1.6.2 马赫数,气流速度范围的划分
                                    • 第二章 理想气体运动的基本方程组
                                      • §2.1 引言
                                        • §2.2 连续性方程——质量守恒方程
                                          • 2.2.1 随体观点的积分形式和微分形式
                                            • 2.2.2 当地观点的积分形式和微分形式
                                              • 2.2.3 直角坐标和曲线坐标中连续性方程的表达式
                                              • §2.3 物质导数的变换关系
                                                • 2.3.1 微分形式的变换关系
                                                  • 2.3.2 有限质量系统积分形式的变换关系
                                                  • §2.4 理想气体的动力学方程
                                                    • §2.5 动力学方程的几个积分
                                                      • 2.5.1 含有涡量及压力函数的动力学方程
                                                        • 2.5.2 拉格朗日(Lagrange)积分
                                                          • 2.5.3 伯努利(Bernoulli)积分
                                                            • 2.5.4 欧拉积分
                                                            • §2.6 理想气体的能量方程
                                                              • 2.6.1 随体观点的能量方程
                                                                • 2.6.2 当地观点的能量方程
                                                                  • 2.6.3 克罗柯(Crocco)方程
                                                                  • §2.7 理想气体的基本方程组,初始条件和边界条件
                                                                    • 2.7.1 微分形式的基本方程组
                                                                      • 2.7.2 边界条件和初始条件
                                                                        • 2.7.3 小结
                                                                      • 第三章 气体的一维定常流动
                                                                        • §3.1 引言
                                                                          • §3.2 绝热流和等熵流的基本关系
                                                                            • 3.2.1 能量方程及其特征常数
                                                                              • 3.2.2 量纲一的速度λ
                                                                                • 3.2.3 沿流线的等熵流关系式
                                                                                  • 3.2.4 比流量密度和流量公式
                                                                                  • §3.3 广义一维定常流的基本方程组
                                                                                    • 3.3.1 几个制约因素在基本方程中的数学表示
                                                                                      • 3.3.2 广义一维定常流的基本方程组
                                                                                        • 3.3.3 流动特性参数的微分关系式
                                                                                        • §3.4 气体沿变截面管道的等熵流动
                                                                                          • 3.4.1 流动参数与截面面积变化的微分关系
                                                                                            • 3.4.2 积分关系式
                                                                                              • 3.4.3 喷管的流速与流量的计算
                                                                                              • §3.5 定常正激波
                                                                                                • 3.5.1 正激波的形成过程简述
                                                                                                  • 3.5.2 激波的厚度及激波的数学模型
                                                                                                    • 3.5.3 研究正激波前后气流关系的基本方程
                                                                                                      • 3.5.4 正激波前后的参数关系
                                                                                                      • §3.6 拉瓦尔喷管在各种压比下的工况
                                                                                                        • §3.7 等截面绝热摩擦管流
                                                                                                          • 3.7.1 摩擦对气流参数的影响
                                                                                                            • 3.7.2 摩擦管中气流参数的计算
                                                                                                              • 3.7.3 最大管长和摩擦壅塞
                                                                                                              • §3.8 等截面加热管流
                                                                                                                • 3.8.1 加热对气流参数的影响
                                                                                                                  • 3.8.2 气流参数的积分关系式
                                                                                                                    • 3.8.3 热壅塞
                                                                                                                      • 3.8.4 爆震波和缓烧波简介
                                                                                                                      • §3.9 简单添质管流
                                                                                                                        • 3.9.1 添质作用对主流参数的影响
                                                                                                                          • 3.9.2 气流参数的积分关系式
                                                                                                                        • 第四章 膨胀波和斜激波
                                                                                                                          • §4.1 理想气体定常等熵流动的基本方程组
                                                                                                                            • §4.2 普朗特-迈耶膨胀波
                                                                                                                              • §4.3 斜激波
                                                                                                                                • 4.3.1 引言
                                                                                                                                  • 4.3.2 斜激波与正激波的关系
                                                                                                                                    • 4.3.3 斜激波的基本关系式
                                                                                                                                      • 4.3.4 激波极线
                                                                                                                                        • 4.3.5 数值表的用法
                                                                                                                                        • §4.4 激波、膨胀波的反射和相交
                                                                                                                                          • §4.5 计算翼型气动力的激波-膨胀波法和简单波法
                                                                                                                                            • §4.6 超声速圆锥轴对称绕流精确解
                                                                                                                                            • 第五章 理想气体定常势流的线化方法
                                                                                                                                              • §5.1 小扰动线化方程及边界条件,压力系数公式
                                                                                                                                                • 5.1.1 小扰动线化方程
                                                                                                                                                  • 5.1.2 线化的物面边界条件
                                                                                                                                                    • 5.1.3 线化压力系数
                                                                                                                                                    • §5.2 沿波形壁的二维流动
                                                                                                                                                      • 5.2.1 亚声速流动
                                                                                                                                                        • 5.2.2 超声速流动
                                                                                                                                                          • 5.2.3 跨声速流动
                                                                                                                                                            • 5.2.4 沿波形壁亚声速流动和超声速流动的讨论
                                                                                                                                                            • §5.3 亚声速线化流动的相似法则
                                                                                                                                                              • 5.3.1 格泰特(Gthert)法则
                                                                                                                                                                • 5.3.2 普朗特-格劳特法则
                                                                                                                                                                • §5.4 超声速二维机翼的线化解
                                                                                                                                                                  • 5.4.1 物理模型和数学模型的建立
                                                                                                                                                                    • 5.4.2 解法
                                                                                                                                                                      • 5.4.3 气动力系数
                                                                                                                                                                      • §5.5 小扰动线化方程的基本解
                                                                                                                                                                        • 5.5.1 不可压缩流体的空间无旋基本流动
                                                                                                                                                                          • 5.5.2 亚声速线化方程基本解
                                                                                                                                                                            • 5.5.3 超声速线化方程基本解
                                                                                                                                                                            • §5.6 细长旋成体绕流
                                                                                                                                                                              • 5.6.1 小扰动线化方程,边界条件和压力系数
                                                                                                                                                                                • 5.6.2 亚声速细长体轴对称绕流的源(汇)分布法
                                                                                                                                                                                  • 5.6.3 超声速细长体轴对称绕流的源(汇)分布法
                                                                                                                                                                                  • §5.7 速度图法
                                                                                                                                                                                    • §5.8 卡门-钱学森近似方法
                                                                                                                                                                                    • 第六章 定常超声速流动的特征线法
                                                                                                                                                                                      • §6.1 特征线理论的一般论述
                                                                                                                                                                                        • 6.1.1 数学上特征线的概念
                                                                                                                                                                                          • 6.1.2 定常二维超声速流场中特征线的物理意义
                                                                                                                                                                                          • §6.2 定常二维超声速无旋流动的特征线法
                                                                                                                                                                                            • 6.2.1 控制偏微分方程,特征线和相容关系
                                                                                                                                                                                              • 6.2.2 用特征线法计算流场概述
                                                                                                                                                                                                • 6.2.3 单元处理过程
                                                                                                                                                                                                  • 6.2.4 分析已知形状喷管内的流动
                                                                                                                                                                                                    • 6.2.5 设计超声速风洞喷管
                                                                                                                                                                                                      • 6.2.6 小结
                                                                                                                                                                                                      • §6.3 简单波
                                                                                                                                                                                                        • §6.4 定常二维等熵有旋超声速流动的特征线法
                                                                                                                                                                                                          • 6.4.1 控制偏微分方程、特征线和相容关系
                                                                                                                                                                                                            • 6.4.2 数值计算方法
                                                                                                                                                                                                              • 6.4.3 单元处理过程
                                                                                                                                                                                                                • 6.4.4 尖头物体零攻角超声速绕流流场的计算
                                                                                                                                                                                                                • §6.5 定常三维等熵超声速流动的特征线法
                                                                                                                                                                                                                  • 6.5.1 控制偏微分方程组
                                                                                                                                                                                                                    • 6.5.2 特征线方程和相容关系
                                                                                                                                                                                                                      • 6.5.3 定常三维特征线法的简化方法
                                                                                                                                                                                                                        • 6.5.4 三维特征线法的实际应用
                                                                                                                                                                                                                        • 附录A 特征线法数值计算的预备知识
                                                                                                                                                                                                                        • 第七章 一维不定常流动
                                                                                                                                                                                                                          • §7.1 控制偏微分方程,特征线方程和相容关系
                                                                                                                                                                                                                            • 7.1.1 一维不定常等熵流动和均熵流动的控制方程
                                                                                                                                                                                                                              • 7.1.2 准一维不定常等熵流动控制方程
                                                                                                                                                                                                                                • 7.1.3 有摩擦、加热和添质效应的广义一维不定常流动控制方程
                                                                                                                                                                                                                                  • 7.1.4 特征线方程和相容关系
                                                                                                                                                                                                                                  • §7.2 一维不定常均熵流动
                                                                                                                                                                                                                                    • 7.2.1 直管中活塞运动引起的扰动
                                                                                                                                                                                                                                      • 7.2.2 特征线和黎曼不变量
                                                                                                                                                                                                                                        • 7.2.3 简单波
                                                                                                                                                                                                                                          • 7.2.4 膨胀波和压缩波的反射和相交
                                                                                                                                                                                                                                          • §7.3 有间断面的流动
                                                                                                                                                                                                                                            • 7.3.1 一维运动激波
                                                                                                                                                                                                                                              • 7.3.2 激波在固壁和开口端的反射
                                                                                                                                                                                                                                                • 7.3.3 激波与激波相互作用,接触面
                                                                                                                                                                                                                                                  • 7.3.4 激波管
                                                                                                                                                                                                                                                  • §7.4 广义一维不定常流动的特征线法
                                                                                                                                                                                                                                                    • 7.4.1 正步进法和逆步进法
                                                                                                                                                                                                                                                      • 7.4.2 单元处理过程
                                                                                                                                                                                                                                                        • 7.4.3 特征线法在工程上的应用
                                                                                                                                                                                                                                                        • §7.5 强烈的点爆炸
                                                                                                                                                                                                                                                        • 第八章 跨声速流动
                                                                                                                                                                                                                                                          • §8.1 跨声速流动的一般论述
                                                                                                                                                                                                                                                            • 8.1.1 临界马赫数和临界压力
                                                                                                                                                                                                                                                              • 8.1.2 翼型和尖头旋成体的跨声速绕流图像
                                                                                                                                                                                                                                                                • 8.1.3 超声速气体绕钝头体的流动
                                                                                                                                                                                                                                                                • §8.2 跨声速流动的相似律
                                                                                                                                                                                                                                                                  • 8.2.1 三维薄翼跨声速绕流的相似律
                                                                                                                                                                                                                                                                    • 8.2.2 旋成体轴对称跨声速绕流的相似律
                                                                                                                                                                                                                                                                    • §8.3 喷管喉部的跨声速流动
                                                                                                                                                                                                                                                                      • 8.3.1 确定喉道区流场的近似方法
                                                                                                                                                                                                                                                                        • 8.3.2 喷管喉部型线的确定
                                                                                                                                                                                                                                                                          • 8.3.3 索尔方法的优缺点和喉部跨声速流场分析的其他方法
                                                                                                                                                                                                                                                                          • §8.4 跨声速流动数值解法概述
                                                                                                                                                                                                                                                                            • §8.5 解跨声速薄翼型绕流的混合差分松弛迭代法
                                                                                                                                                                                                                                                                              • §8.6 解定常跨声速流动问题的依赖时间法
                                                                                                                                                                                                                                                                                • 8.6.1 喷管准一维流动
                                                                                                                                                                                                                                                                                  • 8.6.2 钝头体超声速绕流
                                                                                                                                                                                                                                                                                  • §8.7 超临界翼型及其设计计算的复特征线法
                                                                                                                                                                                                                                                                                    • 8.7.1 超临界翼型的气动特性
                                                                                                                                                                                                                                                                                      • 8.7.2 超临界翼型的反设计,复特征线法一般介绍
                                                                                                                                                                                                                                                                                      • 附录B 有限差分法基本概念
                                                                                                                                                                                                                                                                                      • 第九章 高超声速流动引论
                                                                                                                                                                                                                                                                                        • §9.1 高超声速流动的特征
                                                                                                                                                                                                                                                                                          • §9.2 高超声速流中的斜激波和普朗特-迈耶膨胀波
                                                                                                                                                                                                                                                                                            • 9.2.1 斜激波
                                                                                                                                                                                                                                                                                              • 9.2.2 普朗特-迈耶膨胀波
                                                                                                                                                                                                                                                                                              • §9.3 小扰动理论的高超声速相似律
                                                                                                                                                                                                                                                                                                • §9.4 马赫数无关原理
                                                                                                                                                                                                                                                                                                  • §9.5 牛顿-布泽曼流动理论
                                                                                                                                                                                                                                                                                                    • §9.6 高温气体的性质
                                                                                                                                                                                                                                                                                                      • 9.6.1 引言
                                                                                                                                                                                                                                                                                                        • 9.6.2 振动弛豫过程
                                                                                                                                                                                                                                                                                                          • 9.6.3 化学反应速率过程
                                                                                                                                                                                                                                                                                                          • §9.7 非平衡流动、平衡流动和冻结流动
                                                                                                                                                                                                                                                                                                            • 9.7.1 非平衡流动
                                                                                                                                                                                                                                                                                                              • 9.7.2 平衡流动
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                • 9.7.3 冻结流动
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                • §9.8 平衡气体的基本流动
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                  • 9.8.1 正激波
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                    • 9.8.2 普朗特-迈耶膨胀波
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                    • §9.9 非平衡气体的基本流动
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                      • 9.9.1 正激波后的非平衡流动
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                        • 9.9.2 绕凸角的超声速非平衡流动
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                      • 习题
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                        • 数表
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                          • 表1 一维等熵流气动函数表
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                            • 表2 正激波前后气流参数表
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                              • 表3 斜激波前后气流参数表
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                • 表4 二维超声速等熵流动函数表
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                • 参考文献
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                  • 索引
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                    • 作者简

                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                    相关图书