非平衡氣體動力學與分子模擬(精)/高超聲速出版工程
內容大鋼
本書是非平衡氣體動力學的基礎書籍，集理論和應用指導于一體。全書由兩個部分組成：第一部分為前四章，主要介紹非平衡過程所需的基礎知識，包括動理學理論、量子力學基礎、統計力學基礎和有限速率過程；第二部分為后三章，主要描述分析非平衡氣體現象的數值模擬方法，包括分子動力學與連續介質氣體動力學之間的關係、直接模擬蒙特卡羅和非平衡熱化學模型。
本書涉及知識面廣，針對性強，可供稀薄氣體動力學、高溫氣體動力學等專業的科研人員、工程人員及研究生和高年級本科生閱讀。
作者介紹
(美)I.D.博尹德//T.E.施瓦岑特魯伯|責編:徐楊峰|譯者:方明//彭傲平//趙文文
目錄
叢書序
系列序
原著中文版序
原著中文版致謝
第一部分 理論
第1章 動理學理論
1.1 引言
1.2 基礎概念
1.2.1 粒子模型
1.2.2 從分子行為到宏觀量
1.2.3 分子碰撞
1.2.4 分子輸運過程
1.3 動理學理論分析
1.3.1 速度分佈函數
1.3.2 玻爾茲曼方程
1.3.3 玻爾茲曼H定理
1.3.4 麥克斯韋VDF
1.3.5 平衡碰撞屬性
1.3.6 朝向壁面的自由分子流
1.3.7 基於動理學的非平衡流動分析
1.3.8 自由分子流分析
1.4 小結
1.5 習題
第2章 量子力學
2.1 引言
2.2 量子力學
2.2.1 海森堡不確定性原理
2.2.2 薛定諤方程
2.2.3 薛定諤方程的解
2.2.4 二粒子系統
2.2.5 轉動和振動能
2.2.6 電子能級
2.3 原子結構
2.3.1 電子分類
2.3.2 角動量
2.3.3 光學項分類
2.3.4 激發態
2.4 雙原子分子結構
2.4.1 玻恩-奧本海默近似
2.4.2 轉動和振動能
2.4.3 激發態
2.5 小結
2.6 習題
第3章 統計力學
3.1 引言
3.2 分子統計方法
3.3 能態分佈
3.3.1 玻爾茲曼極限
3.3.2 玻爾茲曼能量分佈
3.4 與熱力學的關係
3.4.1 玻爾茲曼關係
3.4.2 宏觀熱力學量
3.5 配分函數
3.5.1 平動能
3.5.2 內部結構
3.5.3 單原子氣體
3.5.4 雙原子氣體
3.6 離解-複合系統
3.7 小結
3.8 習題
第4章 有限速率過程
4.1 引言
4.2 平衡過程
4.2.1 振動能
4.2.2 化學平衡
4.2.3 平衡常數
4.2.4 平衡組分
4.3 振動弛豫
4.4 有限速率化學反應
4.4.1 速率係數
4.4.2 內能的影響
4.4.3 離解速率的計算
4.4.4 有限速率弛豫
4.5 小結
4.6 習題
第二部分 數值模擬
第5章 分子氣體動力學與連續介質氣體動力學之間的關係
5.1 引言
5.2 守恆方程組
5.3 Chapman-Enskog分析和輸運特性
5.3.1 BGK方程分析
5.3.2 玻爾茲曼方程分析
5.3.3 混合氣體分析
5.3.4 多原子混合氣體的一般輸運屬性
5.4 碰撞截面和輸運屬性計算
5.4.1 碰撞截面
5.4.2 硬球相互作用
5.4.3 逆冪律相互作用
5.4.4 一般原子間作用勢
5.5 小結
第6章 直接模擬蒙特卡羅
6.1 引言
6.2 DSMC基本原理
6.2.1 基本原則
6.2.2 粒子運動與排序
6.2.3 碰撞速率
6.2.4 網格單元和粒子屬性
6.3 黏性、擴散和熱傳導模型
6.3.1 可變硬球模型
6.3.2 可變軟球模型
6.3.3 廣義硬球、軟球和LJ模型
6.3.4 熱傳導係數
6.3.5 模型參數化
6.4 DSMC內能傳遞建模
6.4.1 連續介質與分子模型
6.4.2 碰撞后能量再分配
6.4.3 非彈性碰撞對選擇過程
6.4.4 廣義碰撞后能量再分配
6.5 小結
第7章 非平衡熱化學模型
7.1 引言
7.2 轉動能交換模型
7.2.1 恆定碰撞數
7.2.2 Parker模型
7.2.3 Boyd的變概率交換模型
7.2.4 非平衡方向依賴模型
7.2.5 模型結果
7.3 振動能交換模型
7.3.1 恆定碰撞數
7.3.2 Millikan-White模型
[