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流體力學簡明講義(教育部高等學校航空航天類專業教學指導委員會推薦教材)

  • 作者：編者:謝亮|責編:徐楊峰//郁威克
  • 出版社：科學
  • ISBN：9787030827654
  • 出版日期：2025/09/01
  • 裝幀：平裝
  • 頁數：340
人民幣：RMB 100 元      售價：元
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內容大鋼
    本書是編者近五年來在中山大學航空航天學院講授流體力學課程教學經驗的總結，以建模＋分析＋求解的框架講授了流體力學基礎的入門知識，應用舉例偏向航空工業中的典型問題，適用於高等學校力學專業流體力學本科課程及航空航天類專業的空氣動力學等課程。
    全書力求用比較簡潔易懂但不失嚴謹的方法把內容細緻地講清楚、講透徹，使用了較豐富的配圖來幫助讀者理解力學現象及公式，對於教學過程中學生普遍難以理解的問題作了細緻的處理。本書較為注重各章節內容的整體性與連貫性，系統性、框架性、邏輯性較好。本書是一本方便學生自學、教師備課授課的教材。
作者介紹
編者:謝亮|責編:徐楊峰//郁威克
目錄
序
前言
緒論
  0.1  認識流動
    0.1.1  流動中的旋渦
    0.1.2  河床的形狀
    0.1.3  飛機的升力
    0.1.4  飛機進氣道的邊界層隔板
    0.1.5  高爾夫球的形狀
  0.2  本課程的研究目的？對象與方法
    0.2.1  研究目的
    0.2.2  研究對象
    0.2.3  研究方法
  0.3  本書框架
第1章  流體及其運動的性質與描述
  1.1  研究假設
    1.1.1  連續介質假設
    1.1.2  熱力學平衡狀態假設
  1.2  流體及其運動的性質
    1.2.1  流體的可壓縮性
    1.2.2  流體的黏性
    1.2.3  流體的熱傳導性
  1.3  流體運動的描述方法
    1.3.1  歐拉方法
    1.3.2  拉格朗日方法
    1.3.3  拉格朗日方法與歐拉方法之間的聯繫
  1.4  流動可視化
    1.4.1  跡線
    1.4.2  脈線/染色線/色線
    1.4.3  時間線
    1.4.4  速度矢量圖與速度型圖
    1.4.5  流線？物面流線/極限流線
    1.4.6  跡線與流線的比較與說明
    1.4.7  等值線圖與雲圖
    1.4.8  流動可視化總結
  習題一
第2章  本構方程：力與運動的關係
  2.1  流體微團的運動與變形
  2.2  流體微團的受力
  2.3  本構方程
  2.4  補充的線性代數知識
    2.4.1  線性代數方程組
    2.4.2  從線性變換的角度來看微團的變形
    2.4.3  實對稱矩陣可相似對角化與主軸坐標系的存在性
  習題二
第3章  流體運動的控制方程
  3.1  建立控制方程所用的模型
  3.2  質量守恆方程
    3.2.1  歐拉觀點下微分形式的方程/位置固定的無限小空間區域
    3.2.2  拉格朗日觀點下微分形式的方程/ 隨流體運動的無窮小流體質

點團
    3.2.3  歐拉觀點下積分形式的方程/位置固定的有限區域模型
    3.2.4  拉格朗日觀點下積分形式的方程/ 隨流體運動的有限質點團模型
    3.2.5  關於四種形式方程的註釋
    3.2.6  四種形式方程的等價性
    3.2.7  積分型質量方程的應用
  3.3  動量守恆方程
    3.3.1  歐拉觀點下微分形式的方程/固定的無窮小空間區域模型
    3.3.2  拉格朗日觀點下微分形式的方程/ 隨流體運動的無窮小流體微團
    3.3.3  常黏性係數等密度不可壓縮流體的動量方程
    3.3.4  歐拉觀點下積分形式的方程/空間位置固定的有限區域模型
    3.3.5  積分型動量方程的應用
  3.4  能量守恆方程
    3.4.1  歐拉觀點下微分形式的方程/固定位置的無窮小空間區域
    3.4.2  歐拉觀點下積分形式的方程
  3.5  控制方程的封閉與定解條件
    3.5.1  控制方程總結
    3.5.2  方程的封閉問題
    3.5.3  方程的定解條件
  習題三
第4章  流動圖景與定性分析
  4.1  動量方程中對流項與黏性項的註釋及其效應
    4.1.1  方程中的線性項與非線性項
    4.1.2  方程中各項的作用
  4.2  流動中的聲速
  4.3  相似原理
  4.4  流動圖景
    4.4.1  馬赫數不同時的流動
    4.4.2  雷諾數不同時的流動：層流與湍流
  4.5  伯努利方程：流動中的機械能守恆
  4.6  低速氣流可視作不可壓流動
  習題四
第5章  流動中的旋渦與渦量
  5.1  旋渦與渦量
  5.2  渦量運動學
    5.2.1  流線？流面？流管與渦線？渦面？渦管
    5.2.2  通量與渦通量？環量
    5.2.3  渦管強度
  5.3  渦量動力學
    5.3.1  渦量的動力學方程
    5.3.2  環量的動力學方程
    5.3.3  開爾文定理與亥姆霍茲渦面及渦管強度保持定理
    5.3.4  體力有勢？不可壓無黏定常平面流動,沿流線其渦量保持不變
    5.3.5  渦量沿壁面的產生？擴散與輸運(定性討論)
  習題五
第6章  靜力學問題
  6.1  靜力學問題的控制方程
  6.2  流體處於靜力學狀態的條件
  6.3  不同密度的流體分界面上的條件
  6.4  靜力學問題的求解

  6.5  非慣性系的情況
  6.6  流動中物體的受力與力矩
  習題六
第7章  N-S方程的解析解
  7.1  N-S方程的精確解
    7.1.1  求解問題的基本思路
    7.1.2  兩板間層流平行流動
    7.1.3  圓管中平行流動
  7.2  極低雷諾數解
    7.2.1  控制方程
    7.2.2  球坐標系下的控制方程
    7.2.3  求解
  習題七
第8章  不可壓縮無黏無旋流動
  8.1  實際問題的理論抽象
  8.2  控制方程及其性質
    8.2.1  速度勢函數
    8.2.2  二維平面流動
    8.2.3  二維平面流動的流函數
    8.2.4  勢函數與流函數之間的關係
  8.3  控制方程的求解
    8.3.1  求解思路
    8.3.2  基本解及其線性組合
  8.4  流過翼型的流動與翼型產生的升力
    8.4.1  翼型的幾何描述方法
    8.4.2  薄翼理論及其假設
    8.4.3  翼型產生升力的原因
    8.4.4  薄翼理論的基本原理
    8.4.5  翼型上環量與升力的關係
    8.4.6  薄翼理論的定量計算結果
    8.4.7  翼型彎度對升力的影響
    8.4.8  失速與分離
  習題八
第9章  層流邊界層
  9.1  邊界層流動的圖景
  9.2  邊界層理論的思想及全流場求解過程
  9.3  邊界層厚度的準確計算
  9.4  邊界層厚度的粗略估計
  9.5  邊界層的控制方程
  9.6  邊界層方程的相似解
  9.7  平板層流邊界層的Blasius解
  習題九
第10章  湍流邊界層
  10.1  湍流的圖景
  10.2  湍流建模：雷諾平均N-S方程
  10.3  Boussinesq渦黏性理論
  10.4  普朗特的混合長理論
  10.5  平板湍流邊界層問題
  10.6  將參數確定好的模型應用於複雜情況
  習題十

參考文獻

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