顶部
收藏

高等流体力学


作者:
林建忠 潘定一 林昭武
定价:
109.00元
ISBN:
978-7-04-061798-6
版面字数:
510.000千字
开本:
特殊
全书页数:
暂无
装帧形式:
精装
重点项目:
暂无
出版时间:
2024-07-23
读者对象:
学术著作
一级分类:
自然科学
二级分类:
力学
三级分类:
流体力学

本书共分11章,内容包括流体及流体力学、典型的流体层流运动、流动稳定性、湍流基本理论、典型的流体湍流运动、流体中的波、气体动力学、涡动力学、微纳尺度通道流、流固两相流、非牛顿流体运动。本书的特点是涵盖较宽的专业范围、反映较新的研究成果、提供较多的相关信息、注重理论与应用的有机结合、呈现简明清晰的内容表述。

本书可作为力学、机械、动力能源、化工、航空航天、水利、海洋等学科和专业研究生的基础课教材或教学参考,也可供上述领域从事科学研究及工程技术的科技人员参考和使用。

  • 前辅文
  • 第1章 流体及流体力学
    • 1.1 流体基本物理性质
      • 1.1.1 流体的定义和特征
      • 1.1.2 连续介质假设
      • 1.1.3 流体密度与压缩性
      • 1.1.4 流体黏性与导热性
    • 1.2 基本物理量的运算
      • 1.2.1 标量与矢量
      • 1.2.2 梯度、散度与旋度
      • 1.2.3 张量
      • 1.2.4 流体运动的描述
    • 1.3 作用在流体上的力
      • 1.3.1 体积力与表面力
      • 1.3.2 表面张力
      • 1.3.3 应力与应力张量
      • 1.3.4 特殊情况下的应力张量
    • 1.4 流体力学基本方程
      • 1.4.1 流体系统及控制体
      • 1.4.2 连续性方程和运动方程
      • 1.4.3 能量方程和状态方程
      • 1.4.4 方程的封闭及定解条件
    • 1.5 流体力学研究方法
      • 1.5.1 量纲为一的重要参数
      • 1.5.2 理论研究
      • 1.5.3 数值模拟
      • 1.5.4 实验
    • 1.6 流体力学的发展与学术地位
      • 1.6.1 近代流体力学
      • 1.6.2 现代流体力学
      • 1.6.3 与流体力学发展相关的部分重要人物
      • 1.6.4 流体力学学科的学术地位
    • 思考题与习题
    • 参考文献
  • 第2章 典型的流体层流运动
    • 2.1 两壁面间的流动
      • 2.1.1 基本方程
      • 2.1.2 方程的求解
      • 2.1.3 速度与流量
      • 2.1.4 剪应力与阻力系数
    • 2.2 流体动力润滑运动
      • 2.2.1 基本方程及简化
      • 2.2.2 方程的求解
      • 2.2.3 速度和动力润滑方程
      • 2.2.4 阻力与支承力
    • 2.3 圆形管道流动
      • 2.3.1 基本方程
      • 2.3.2 方程的简化与求解
      • 2.3.3 速度与流量
      • 2.3.4 内圆筒运动的情形
    • 2.4 边界层流动
      • 2.4.1 定义与特征
      • 2.4.2 方程及简化
      • 2.4.3 二维定常不可压缩平板边界层的相似性解
      • 2.4.4 动量积分关系式
    • 2.5 绕圆球的小雷诺数流动
      • 2.5.1 应用背景
      • 2.5.2 Stokes方程
      • 2.5.3 绕圆球的Stokes解
      • 2.5.4 绕圆球的Oseen解
    • 2.6 绕一般物体的流动及阻力
      • 2.6.1 圆柱绕流
      • 2.6.2 绕圆柱流动及阻力
      • 2.6.3 绕一般物体的阻力
      • 2.6.4 物体自由沉降速度
    • 思考题与习题
    • 参考文献
  • 第3章 流动稳定性
    • 3.1 基本概念和方法
      • 3.1.1 Reynolds实验
      • 3.1.2 流动稳定性定义
      • 3.1.3 流动稳定性基本要素
      • 3.1.4 稳定性的分类
    • 3.2 动力不稳定性
      • 3.2.1 基本方程
      • 3.2.2 Orr-Sommerfeld方程
      • 3.2.3 边界条件
      • 3.2.4 稳定性判据
    • 3.3 重力不稳定性
      • 3.3.1 流体密度与稳定的关系
      • 3.3.2 两层重叠流体的不稳定性
      • 3.3.3 Benard问题的描述
      • 3.3.4 稳定性分析
    • 3.4 离心不稳定性
      • 3.4.1 Rayleigh准则与无黏流体的离心不稳定性
      • 3.4.2 Taylor不稳定性问题
      • 3.4.3 Dean不稳定性问题
      • 3.4.4 Görtler不稳定性问题
    • 3.5 Kelvin-Helmholtz不稳定性
      • 3.5.1 基本描述
      • 3.5.2 基本方程及简化
      • 3.5.3 稳定性分析
      • 3.5.4 流场失稳后扰动的发展
    • 3.6 纳米流体圆射流场的动力不稳定性
      • 3.6.1 流场与基本方程
      • 3.6.2 稳定性方程和边界条件
      • 3.6.3 数值模拟方法与基本参数
      • 3.6.4 数值模拟结果及讨论
    • 思考题与习题
    • 参考文献
  • 第4章 湍流基本理论
    • 4.1 湍流的基本描述
      • 4.1.1 湍流的定义及研究
      • 4.1.2 统计平均
      • 4.1.3 能量的级串过程
      • 4.1.4 雷诺应力
    • 4.2 湍流平均运动基本方程
      • 4.2.1 连续性方程
      • 4.2.2 运动方程
      • 4.2.3 动能方程
      • 4.2.4 扩散方程和涡量方程
    • 4.3 湍流脉动方程
      • 4.3.1 雷诺应力方程
      • 4.3.2 湍动能方程
      • 4.3.3 湍流耗散率方程
      • 4.3.4 脉动速度的高阶方程
    • 4.4 湍流统计理论简述
      • 4.4.1 均匀各向同性湍流
      • 4.4.2 湍流脉动速度的关联函数
      • 4.4.3 均匀湍流的特征尺度
      • 4.4.4 能谱分析
    • 4.5 湍流模式理论
      • 4.5.1 湍流模式建立的依据
      • 4.5.2 一阶封闭模式
      • 4.5.3 雷诺应力模式
      • 4.5.4 代数应力模式与其他模式
    • 4.6 基于非线性理论的湍流描述
      • 4.6.1 概述
      • 4.6.2 湍流与分叉
      • 4.6.3 湍流与混沌
      • 4.6.4 湍流结构与分形维数
    • 思考题与习题
    • 参考文献
  • 第5章 典型的流体湍流运动
    • 5.1 湍流边界层结构
      • 5.1.1 线性底层与对数律层
      • 5.1.2 内层壁面律
      • 5.1.3 速度亏损律层
      • 5.1.4 黏性上层
    • 5.2 湍流边界层方程
      • 5.2.1 运动方程
      • 5.2.2 动能方程
      • 5.2.3 动量积分关系式
      • 5.2.4 能量积分关系式
    • 5.3 二维湍流边界层
      • 5.3.1 零压力梯度湍流边界层
      • 5.3.2 零压力梯度光滑平板阻力
      • 5.3.3 零压力梯度粗糙平板阻力
      • 5.3.4 有压力梯度湍流边界层
    • 5.4 边界层转捩、分离及控制
      • 5.4.1 边界层转捩
      • 5.4.2 层流--湍流平板边界层的阻力计算
      • 5.4.3 边界层分离
      • 5.4.4 边界层控制
    • 5.5 自由剪切湍流场
      • 5.5.1 基本方程
      • 5.5.2 湍流混合层
      • 5.5.3 二维湍尾流场
      • 5.5.4 轴对称湍射流场
    • 5.6 拟序结构
      • 5.6.1 基本概述
      • 5.6.2 拟序结构研究方法
      • 5.6.3 壁约束流场的拟序结构
      • 5.6.4 壁约束流场拟序结构的控制
    • 思考题与习题
    • 参考文献
  • 第6章 流体中的波
    • 6.1 基本概念
      • 6.1.1 概述
      • 6.1.2 行波
      • 6.1.3 群速度与色散
      • 6.1.4 一维波动方程
    • 6.2 声波
      • 6.2.1 基本方程与声速
      • 6.2.2 声的能量与声强
      • 6.2.3 单极子声源
      • 6.2.4 偶极子声源
    • 6.3 流体中的一维波
      • 6.3.1 管道内的一维纵波
      • 6.3.2 明渠流的一维纵波
      • 6.3.3 弹性管内的波
      • 6.3.4 变截面管道内波的传播
    • 6.4 水波
      • 6.4.1 表面重力波
      • 6.4.2 深水正弦波
      • 6.4.3 涟波
      • 6.4.4 两列正弦波的传播
    • 6.5 重力内波
      • 6.5.1 浮力频率
      • 6.5.2 基本方程
      • 6.5.3 大气中的重力内波
      • 6.5.4 海洋中的重力内波
    • 6.6 波的应用举例
      • 6.6.1 重力内波
      • 6.6.2 声波的应用
      • 6.6.3 水波的应用
      • 6.6.4 波阻
    • 思考题与习题
    • 参考文献
  • 第7章 气体动力学
    • 7.1 基本方程
      • 7.1.1 基本概念
      • 7.1.2 微分形式基本方程
      • 7.1.3 积分形式基本方程
      • 7.1.4 完全气体状态方程
    • 7.2 一维定常可压缩流动
      • 7.2.1 连续性方程和动量方程
      • 7.2.2 能量方程和状态方程
      • 7.2.3 基本关系式
      • 7.2.4 特征常数
    • 7.3 双曲型方程的特征线理论
      • 7.3.1 特征线理论
      • 7.3.2 特征线方程
      • 7.3.3 一阶线性方程的特征线法
      • 7.3.4 一阶拟线性方程的特征线法
    • 7.4 二维定常超声速流动
      • 7.4.1 基本方程
      • 7.4.2 等熵流动方程
      • 7.4.3 无旋流动
      • 7.4.4 有旋流动
    • 7.5 激波与膨胀波
      • 7.5.1 正激波
      • 7.5.2 一维定常正激波
      • 7.5.3 平面斜激波
      • 7.5.4 膨胀波
    • 7.6 一维非定常可压缩流动
      • 7.6.1 等熵和均熵流动基本方程
      • 7.6.2 准一维等熵流动基本方程
      • 7.6.3 广义一维非定常流动基本方程
      • 7.6.4 一维运动激波
    • 思考题与习题
    • 参考文献
  • 第8章 涡动力学
    • 8.1 基本概念与方程
      • 8.1.1 涡的形成与类型
      • 8.1.2 涡量场
      • 8.1.3 速度环量
      • 8.1.4 涡量动力学方程
    • 8.2 涡量的运动学特性
      • 8.2.1 涡线与涡管
      • 8.2.2 Kelvin定理
      • 8.2.3 涡旋不生不灭定理
      • 8.2.4 涡旋诱导的速度场
    • 8.3 涡量的动力学特性
      • 8.3.1 Helmholtz涡量定理
      • 8.3.2 涡量场的动能和耗散
      • 8.3.3 螺旋度
      • 8.3.4 涡量场的冲量和冲量矩
    • 8.4 典型涡旋的解析解
      • 8.4.1 定常不可压缩流场的平面涡
      • 8.4.2 二维无黏及有黏涡旋
      • 8.4.3 轴向拉伸的定常轴对称涡
      • 8.4.4 Batchelor尾涡和Hill球涡
    • 8.5 特殊涡旋的速度场
      • 8.5.1 二维面涡的诱导速度
      • 8.5.2 三维线涡的诱导运动
      • 8.5.3 涡环
      • 8.5.4 点涡系
    • 8.6 涡方法
      • 8.6.1 涡元粒子运动方程
      • 8.6.2 离散点涡方法
      • 8.6.3 离散涡丝方法
      • 8.6.4 离散涡环方法
    • 思考题与习题
    • 参考文献
  • 第9章 微纳尺度通道流
    • 9.1 微纳尺度通道流的应用及特点
      • 9.1.1 微纳机电系统
      • 9.1.2 微全分析系统
      • 9.1.3 微纳尺度通道流的特点
      • 9.1.4 掌握微纳尺度通道流规律的意义
    • 9.2 基本理论与研究方法
      • 9.2.1 基本参数和区域划分
      • 9.2.2 基本方程与边界条件
      • 9.2.3 数值模拟方法
      • 9.2.4 实验研究
    • 9.3 典型流动
      • 9.3.1 Couette流
      • 9.3.2 圆管流
      • 9.3.3 Poiseuille流
      • 9.3.4 后向台阶流
    • 9.4 压力驱动流
      • 9.4.1 基本方程与参数
      • 9.4.2 直通道中的扩散
      • 9.4.3 蛇形通道的扩散与混合
      • 9.4.4 弯曲通道的扩散
    • 9.5 电渗流
      • 9.5.1 基本概念与方程
      • 9.5.2 矩形直通道流场的混合
      • 9.5.3 弯曲通道流场的混合
      • 9.5.4 弯曲通道流场的分离及弯道效应的消除
    • 9.6 混合器
      • 9.6.1 概述
      • 9.6.2 衡量混合效果的指标
      • 9.6.3 螺旋式混合器
      • 9.6.4 各类混合器及优缺点
    • 思考题与习题
    • 参考文献
  • 第10章 流固两相流
    • 10.1 概述
      • 10.1.1 定义与特点
      • 10.1.2 固相稠稀与介质类型
      • 10.1.3 圆球固粒的受力
      • 10.1.4 流体对非圆球固粒的作用力
    • 10.2 基本模型与方程
      • 10.2.1 单流体模型及方程
      • 10.2.2 双流体模型及方程
      • 10.2.3 Euler-Lagrange模型及方程
      • 10.2.4 固粒对流体的反作用
    • 10.3 典型流动
      • 10.3.1 混合层流场
      • 10.3.2 边界层流场
      • 10.3.3 圆射流场
      • 10.3.4 沟槽壁面附近流固两相流场及壁面磨损
    • 10.4 柱状固粒两相流
      • 10.4.1 细长体理论
      • 10.4.2 柱状固粒的受力
      • 10.4.3 固粒体积分数的影响
      • 10.4.4 固粒取向分布
    • 10.5 纳米固粒两相流
      • 10.5.1 基本特性
      • 10.5.2 基本参数与分布
      • 10.5.3 模型与方程
      • 10.5.4 典型实例
    • 10.6 自驱动固粒多相流
      • 10.6.1 概述
      • 10.6.2 基本方程与数值求解方法
      • 10.6.3 自驱动固粒在牛顿流体中的运动
      • 10.6.4 异常流体介质和异常形状Squirmer的运动
    • 思考题与习题
    • 参考文献
  • 第11章 非牛顿流体运动
    • 11.1 概述
      • 11.1.1 定性描述
      • 11.1.2 分类与模型
      • 11.1.3 非牛顿流体的特性
      • 11.1.4 非牛顿流体的流动现象
    • 11.2 管内流动
      • 11.2.1 幂律流体的管内流动
      • 11.2.2 Bingham塑性流体的管内流动
      • 11.2.3 拟塑性流体的广义Re和阻力因子
      • 11.2.4 湍流运动
    • 11.3 黏弹性二阶流体的边界层流动
      • 11.3.1 运动方程
      • 11.3.2 应力张量
      • 11.3.3 方程变换
      • 11.3.4 方程的求解方法及讨论
    • 11.4 Oldroyd-B流体混合层流场
      • 11.4.1 数值模型及求解方法
      • 11.4.2 涡的生成与演变
      • 11.4.3 第一法向应力差
      • 11.4.4 基波与次谐波能量
    • 11.5 FENE-P流体混合层流场
      • 11.5.1 数值模型及求解方法
      • 11.5.2 涡的生成与演变
      • 11.5.3 第一法向应力差
      • 11.5.4 基波能量与涡量最小值
    • 11.6 幂律流体近壁圆柱绕流场
      • 11.6.1 基本方程及求解方法
      • 11.6.2 升、阻力系数和间隙流场特征
      • 11.6.3 回流模式
      • 11.6.4 尾流场特征
    • 思考题与习题
    • 参考文献

相关图书