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湍流(精)/高超聲速出版工程

  • 作者：(美)斯蒂芬·B.波普|責編:徐楊峰//趙朋媛|總主編:楊彥廣//關成啟|譯者:謝峰//范孝華//孫海浩//楊彥廣
  • 出版社：科學
  • ISBN：9787030813879
  • 出版日期：2025/04/01
  • 裝幀：精裝
  • 頁數：646
人民幣：RMB 280 元      售價：元
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內容大鋼
    湍流是流體力學中的一種基本現象，是指流體在運動過程中表現出隨機性和不規則性的流動狀態。這種流動狀態在自然界和工程應用中普遍存在，例如河流的流動、大氣中的風暴及發動機內部的氣體流動等。湍流在傳熱、傳質和動量傳遞等過程中起著關鍵作用，同時也是理解和預測自然現象及優化工程設計的重要基礎。
    本書是一部聚焦流體力學重要分支——湍流領域的經典研究生教學參考書。該書內容前沿、體系完整，教學適用性強，脫胎于Pope教授多年來在康奈爾大學講授的課程講義。全書採用兩部分結構加附錄的編排方式：第一部分系統闡述清流的基本特性、定量描述方法及涉及的核心物理機理；第二部分深入探討各類湍流建模與數值模擬技術；書末附錄部分則匯總了所需的數學工具。書中還提供了豐富的練習和參考文獻，能夠讓讀者深入掌握湍流相關知識。本書主要面向工程類專業高年級研究生，同時也可為應用數學、物理學、海洋科學與大氣科學領域的師生，以及相關科研人員和從業工程師提供重要參考。
作者介紹
(美)斯蒂芬·B.波普|責編:徐楊峰//趙朋媛|總主編:楊彥廣//關成啟|譯者:謝峰//范孝華//孫海浩//楊彥廣
目錄
第一篇  原理
  第1章  簡介
    1.1  湍流的性質
    1.2  湍流研究
  第2章  流體運動方程
    2.1  連續流性質
    2.2  歐拉場和拉格朗日場
    2.3  連續性方程
    2.4  動量方程
    2.5  壓力的作用
    2.6  守恆被動標量
    2.7  渦量方程
    2.8  應變率和旋轉率
    2.9  變換性質
  第3章  湍流的統計描述
    3.1  湍流的隨機性
    3.2  隨機變數的特徵
    3.3  概率分佈示例
    3.4  聯合隨機變數
    3.5  正態分佈和聯合正態分佈
    3.6  隨機過程
    3.7  隨機場
    3.8  概率和平均值
  第4章  平均流動方程
    4.1  雷諾方程
    4.2  雷諾應力
    4.3  平均標量方程
    4.4  梯度擴散和湍流黏性假設
  第5章  自由剪切流
    5.1  圓形射流：實驗觀察
    5.2  圓形射流：平均動量
    5.3  圓形射流：動能
    5.4  其他自相似流動
    5.5  進一步觀察
  第6章  湍流運動的尺度
    6.1  能量級串和Kolmogorov假設
    6.2  結構函數
    6.3  兩點相關性
    6.4  傅里葉模式
    6.5  速度譜
    6.6  能量級串的頻譜視圖
    6.7  局限性、缺陷及改進
  第7章  壁面流動
    7.1  槽道流動
    7.2  管道流
    7.3  邊界層
    7.4  湍流結構
第二篇  建模與模擬
  第8章  建模與模擬簡介
    8.1  挑戰

    8.2  方法綜述
    8.3  模型評價標準
  第9章  直接數值模擬
    9.1  均勻湍流
    9.2  非均勻湍流
    9.3  討論
  第10章  湍流黏性模型
    10.1  湍流黏性假設
    10.2  代數模型
    10.3  湍動能模型
    10.4  kε模型
    10.5  其他湍流黏性模型
  第11章  雷諾應力和相關模型
    11.1  引言
    11.2  應變壓力率張量
    11.3  各向同性回歸模型
    11.4  快速變形理論
    11.5  應變壓力率模型
    11.6  非均勻流動的拓展
    11.7  近壁處理
    11.8  橢圓鬆弛模型
    11.9  代數應力和非線性黏性模型
    11.10  討論
  第12章  PDF方法
    12.1  速度的歐拉PDF
    12.2  模型速度PDF方程
    12.3  朗之萬方程
    12.4  湍流分散
    12.5  速度頻率聯合PDF
    12.6  拉格朗日粒子方法
    12.7  擴展
    12.8  討論
  第13章  大渦模擬
    13.1  介紹
    13.2  濾波
    13.3  濾波后的守恆方程
    13.4  Smagorinsky模型
    13.5  波數空間中的LES
    13.6  進一步的殘餘應力模型
    13.7  討論
第三篇  附錄
  附錄A  笛卡兒張量
    A.1  笛卡兒坐標和矢量
    A.2  笛卡兒張量的定義
    A.3  張量運算
    A.4  矢量叉積
    A.5  笛卡兒張量下標符號的總結
  附錄B  二階張量性質
    B.1  矩陣表示法
    B.2  分解

    B.3  酉變換
    B.4  主軸
    B.5  不變數
    B.6  特徵方程
    B.7  凱萊哈密頓(Cayley-Hamilton)定理
  附錄C  狄拉克delta函數
    C.1  δ（x）的定義
    C.2  δ（x）的性質
    C.3  δ（x）函數的導數
    C.4  泰勒級數
    C.5  赫維賽德（Heaviside）函數
    C.6  多維情況
  附錄D  傅里葉變換599D.1定義
    D.2  導數
    D.3  餘弦變換
    D.4  delta函數
    D.5  卷積
    D.6  帕塞瓦爾（Parseval）定理
  附錄E  穩態隨機過程的譜描述
    E.1  傅里葉級數
    E.2  周期隨機過程
    E.3  非周期隨機過程
    E.4  過程導數
  附錄F  離散傅里葉變換
  附錄G  冪律譜
  附錄H  歐拉PDF方程的推導
    H.1  細粒度的PDF
    H.2  細粒度PDF的導數
    H.3  PDF輸運方程
  附錄I  特徵函數
    I.1  與PDF的關係
    I.2  原點處的行為
    I.3  線性變換
    I.4  獨立隨機變數的和
    I.5  正態分佈
    I.6  細粒度特徵函數
    I.7  總結
    I.8  聯合隨機變數
  附錄J  擴散過程
    J.1  馬爾可夫（Markov）過程
    J.2  查普曼柯爾莫哥洛夫（Chapman-Kolmogorov）方程
    J.3  增量
    J.4  擴散過程
    J.5  克拉默斯莫亞爾（Kramers-Moyal）方程
    J.6  福克普朗克（Fokker-Planck）方程
    J.7  平穩分佈
    J.8  維納（Wiener）過程
    J.9  隨機微分方程
    J.10  白雜訊
    J.11  歐恩斯坦烏倫貝克（Ornstein-Uhlenbeck，OU）過程

    J.12  伊藤（Ito）轉換
    J.13  向量數值（vector-valued）擴散過程
參考文獻
符號表及縮寫

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