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高等流體力學(吉林省特色高水平建設學科研究生教材)

  • 作者：編者:蔡偉華|責編:于水
  • 出版社：化學工業
  • ISBN：9787122490186
  • 出版日期：2025/10/01
  • 裝幀：平裝
  • 頁數：199
人民幣：RMB 59 元      售價：元
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內容大鋼
    《高等流體力學》共分8章，系統地介紹了流體力學的進階理論與知識，具體包括流體力學的基本概念和基本方程、理想不可壓縮流體無旋流動、流體的旋渦運動、納維－斯托克斯方程的解析解、邊界層流動、湍流基本理論、可壓縮流體流動以及湍流高精度數值模擬方法等，為讀者進一步理解和解決流體流動問題提供必要的基礎理論。
    本書可作為能源動力、航空航天、機械、化工、環境工程、水利、土木工程、核科學與技術等非力學的工科專業低年級研究生和高年級本科生教學用書，並可供相關專業教師、科研人員和工程技術人員參考閱讀。
作者介紹
編者:蔡偉華|責編:于水
    蔡偉華，東北電力大學能源與動力工程學院教授，博士生導師，副院長，入選2021年度國家青年高層次人才計劃，吉林省拔尖創新人才工程和吉林省有突出貢獻中青年專家。高等學校工程熱物理專業委員會理事、中國動力工程學會儲能專業委員會委員和青年工作委員會委員、中國核學會研究堆與新堆分會理事和中國造船工程學會船舶動力分會委員。主要從事液化天然氣、核能和氫能領域多相流動與傳熱基礎理論、實驗和模擬方面的研究工作。作為項目負責人主持國家自然科學基金企業聯合基金項目、面上基金項目，吉林省重點研發項目等縱向課題以及企業委託項目等30余項。在流體領域頂級期刊J. Fluid Mech.、Phys. Fluids、Phys. Rev. E、Phys. Rev. Fluids，傳熱領域著名期刊Int. J.Heat Mass Tran.、Appl. Therm. Eng.以及數學領域著名期刊Appl. Math. Model等發表SCI論文200余篇（第一作者/通訊作者150余篇）。獲黑龍江省自然科學一等獎、吉林省技術發明二等獎和吉林省青年科技獎；授權國家發明專利20余項；主編和參編教材3部，出版學術專著1部。
目錄
第1章  流體力學基礎
  1.1  描述流體運動的兩種方法
    1.1.1  拉格朗日法
    1.1.2  歐拉法
    1.1.3  拉格朗日法與歐拉法的相互轉換
    1.1.4  隨體導數
  1.2  速度分解定理
  1.3  應力張量
    1.3.1  運動流體中的應力張量
    1.3.2  應力張量的對稱性
    1.3.3  理想流體中的應力
  1.4  雷諾輸運定理
  1.5  流體運動基本方程
    1.5.1  流體動力學積分形式的基本方程
    1.5.2  流體動力學微分形式的基本方程
第2章  理想不可壓縮流體無旋流動
  2.1  基本方程組及其性質
  2.2  速度勢函數和流函數
    2.2.1  勢流與速度勢
    2.2.2  流函數
    2.2.3  拉普拉斯方程
    2.2.4  柯西-黎曼條件
    2.2.5  流函數與速度勢的基本性質
  2.3  複位勢及平面基本流動
    2.3.1  複位勢
    2.3.2  平面基本流動
    2.3.3  點源與點匯
    2.3.4  偶極子
    2.3.5  點渦
  2.4  繞圓柱體的流動
    2.4.1  無環量圓柱繞流
    2.4.2  有環量圓柱繞流
    2.4.3  半體繞流
    2.4.4  卵形體繞流
第3章  流體的旋渦運動
  3.1  旋渦運動的基本概念
    3.1.1  渦線、渦面
    3.1.2  渦管、渦束
    3.1.3  旋渦強度
  3.2  旋渦運動的基本特性和定理
    3.2.1  速度環量
    3.2.2  湯姆孫定理
    3.2.3  亥姆霍茲定理
  3.3  渦量動力學方程
  3.4  由速度散度場和渦量場確定速度場
  3.5  旋渦場感應的速度場
    3.5.1  無旋有源矢量場的解
    3.5.2  有旋無源矢量場的解
    3.5.3  ▽·A=0的物理意義
第4章  典型流動問題的解析解

  4.1  無量綱形式流體動力學方程、相似準則數
  4.2  定常平行剪切流動
    4.2.1  二維泊肅葉流動
    4.2.2  庫埃特流動
    4.2.3  哈根-泊肅葉流動
  4.3  非定常平行剪切流動
    4.3.1  平板突然起動
    4.3.2  平板周期振蕩流
  4.4  極低雷諾數流動
第5章  邊界層流動
  5.1  邊界層的基本概念
    5.1.1  邊界層的基本結構
    5.1.2  邊界層內湍流猝發過程
    5.1.3  邊界層的特徵參數
  5.2  二維邊界層微分方程
    5.2.1  層流邊界層微分方程
    5.2.2  湍流邊界層微分方程
  5.3  二維邊界層動量積分方程
    5.3.1  層流邊界層動量積分方程
    5.3.2  湍流邊界層動量積分方程
  5.4  平板層流邊界層的近似計算
第6章  湍流
  6.1  湍流的基本概念
  6.2  湍流的統計方法
    6.2.1  隨機變數的概率和概率密度
    6.2.2  時間平均法
    6.2.3  空間平均法
    6.2.4  系綜平均法
    6.2.5  平均值和脈動值的運算關係式
    6.2.6  湍流度
  6.3  湍流的基本方程
    6.3.1  連續性方程
    6.3.2  雷諾時均方程
    6.3.3  脈動量的運動方程
    6.3.4  雷諾應力的物理意義
  6.4  湍流的其他相關方程
    6.4.1  不可壓縮流體湍流平均運動的動能方程
    6.4.2  雷諾應力輸運方程和湍動能輸運方程
  6.5  湍流的模式理論
    6.5.1  渦黏假設
    6.5.2  Prandtl混合長度模型
    6.5.3  一方程和兩方程模型
第7章  可壓縮流體流動基礎
  7.1  可壓縮流體動力學基本概念
    7.1.1  流體熱力學性質
    7.1.2  等熵過程
    7.1.3  可壓縮流體流動基本方程
  7.2  小擾動波在可壓縮流體中的傳播
  7.3  激波
    7.3.1  正激波

    7.3.2  斜激波
第8章  湍流高級數值模擬基礎
  8.1  數值模擬基本概念
    8.1.1  網格生成技術
    8.1.2  控制方程離散與求解
    8.1.3  高級數值模擬方法簡介
  8.2  直接數值模擬方法
    8.2.1  直接數值模擬的空間解析度
    8.2.2  直接數值模擬的時間解析度
    8.2.3  初始條件和邊界條件
  8.3  大渦數值模擬方法
    8.3.1  脈動的過濾
    8.3.2  大渦模擬控制方程和亞格子應力
    8.3.3  常用的亞格子應力模型
附錄A場論基礎
附錄B笛卡爾張量及其基本運算
參考文獻

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