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超臨界流體力學

  • 作者：編者:趙玉新//李雲柱/李楨//趙普君//趙瑞等|責編:辛俊穎
  • 出版社：國防工業
  • ISBN：9787118138771
  • 出版日期：2026/06/01
  • 裝幀：平裝
  • 頁數：268
人民幣：RMB 168 元      售價：元
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內容大鋼
    近年來，超臨界流體廣泛應用於能源動力、航空航天等領域，對其流動機理的探索及技術應用愈發重要。作者針對超臨界流體流動的基本問題，包括流體熱物性、一維定常流、一維非定常流、激波膨脹波理論、邊界層理論和傳熱等，進行了初步的探索。建立了超臨界流體一維流動控制方程、一維非定常與二維定常超臨界流體特徵線關係式、超臨界流體激波關係式和超臨界流體邊界層方程，通過試驗和數值模擬發現了若干新的現象。提出了超臨界流體驅動的激波風洞技術、超臨界流體超聲速噴管設計技術，揭示了超臨界流體偽沸騰換熱機制等。
    本書適合能源動力、航空航天行業從業者、研究人員、學生使用，也適合對超臨界流體應用感興趣的讀者閱讀。
作者介紹
編者:趙玉新//李雲柱/李楨//趙普君//趙瑞等|責編:辛俊穎
目錄
第1章  緒論
  1.1  超臨界流體基本概念
  1.2  超臨界流體的應用
  1.3  超臨界流體力學風洞設備發展
    1.3.1  激波管/路德維希管
    1.3.2  下吹式風洞
    1.3.3  迴流式風洞
    1.3.4  朗肯循環風洞
  1.4  超臨界流體力學數值模擬研究進展
    1.4.1  雷諾時域模擬
    1.4.2  高精度數值模擬
  參考文獻
第2章  超臨界流體物理性質
  2.1  超臨界流體的熱物理性質
  2.2  超臨界流體狀態方程
  2.3  超臨界區域相變曲線
  2.4  本章小結
  參考文獻
第3章  超臨界流體一維穩定常流動
  3.1  一維流的概念
  3.2  變截面一維等熵流
    3.2.1  一維等熵流控制方程及數值格式
    3.2.2  擬臨界區域流動特性
    3.2.3  超臨界流體數值求解與理想氣體公式求解對比分析
    3.2.4  不同入口條件等熵流動對比
    3.2.5  多種超臨界流體等熵流分析
  3.3  有摩擦的一維流
    3.3.1  等截面管中有摩擦的定常一維絕熱流控制方程
    3.3.2  超臨界流體擬臨界區域流動特性
    3.3.3  不同入口條件摩擦流動對比
    3.3.4  多種超臨界流體摩擦流分析
  3.4  具有傳熱的一維流
    3.4.1  超臨界流體摩擦傳熱流動過Widom線流動特性
    3.4.2  不同入口條件流動傳熱對比
  3.5  本章小結
  參考文獻
第4章  超臨界流體一維非定常流動分析
  4.1  非定常一維等熵流動的數學分析
    4.1.1  控制方程
    4.1.2  特徵線方程與相容性方程
  4.2  超臨界流體非定常一維平面連續流動
    4.2.1  非定常一維均熵流動
    4.2.2  簡單波
    4.2.3  膨脹波和壓縮波的反射和相交
  4.3  含間斷的超臨界流體非定常一維平面流動
    4.3.1  激波
    4.3.2  接觸面
    4.3.3  波的相互作用
    4.3.4  初始間斷的分解（Riemann問題）
  4.4  典型應用

    4.4.1  激波管流動的一般物理圖像
    4.4.2  激波管初始參數對激波管性能的影響
    4.4.3  激波管縫合接觸面運行
  4.5  本章小結
  參考文獻
第5章  超臨界流體中的激波膨脹波
  5.1  超臨界流體激波計算
    5.1.1  超臨界流體正激波特性研究
    5.1.2  多種超臨界流體正激波特性
    5.1.3  超臨界流體正激波密度比與物性的關係
    5.1.4  超臨界流體正激波壓比與物性的關係
    5.1.5  超臨界流體正激波溫度比、波后馬赫數與物性關係
  5.2  超臨界流體斜激波計算
    5.2.1  波前狀態對斜激波極線影響
    5.2.2  激波絕熱特性研究
  5.3  激光誘導超臨界二氧化碳激波
    5.3.1  試驗系統介紹
    5.3.2  試驗結果分析
  5.4  超臨界流體超聲速噴管設計
    5.4.1  無黏噴管設計方法
    5.4.2  噴管設計中真實氣體模型的引入
    5.4.3  噴管的黏性修正
  5.5  本章小結
  參考文獻
第6章  超臨界流體層流邊界層相似性理論
  6.1  超臨界流體邊界層相似解法
    6.1.1  控制方程
    6.1.2  Lees-Dorodnitsyn變換
    6.1.3  求解過程
    6.1.4  數值驗證
  6.2  第一類熱邊界條件
    6.2.1  亞、跨、超臨界邊界層剖面特徵
    6.2.2  來流溫度和馬赫數對速度剖面的影響
    6.2.3  超臨界流體邊界層壁溫
  6.3  第二類熱邊界條件
    6.3.1  溫度剖面分類圖譜
    6.3.2  超臨界和亞臨界邊界層特徵
    6.3.3  一種特殊情況：兩次跨Tpc的跨臨界邊界層
    6.3.4  一次跨Tpc中偽沸騰/凝結的傳熱
  6.4  第三類熱邊界條件
    6.4.1  控制方程推導
    6.4.2  熱對流係數及傳熱常數對剖面的影響
    6.4.3  壁面傳熱特性
  6.5  本章小結
  參考文獻
第7章  超臨界流體光滑管內外流動換熱耦合特性研究
  7.1  數值模擬方法
    7.1.1  幾何模型及邊界條件
    7.1.2  網格無關性驗證
    7.1.3  模型驗證

  7.2  數據處理方法
  7.3  層流流態下光滑管內外流動換熱耦合特性研究
    7.3.1  基礎工況換熱特性分析
    7.3.2  sCO2出入口參數的影響
    7.3.3  空氣出入口參數的影響
  7.4  湍流流態下光滑管內外流動換熱耦合特性研究
    7.4.1  基礎工況換熱特性分析
    7.4.2  sCO2出入口參數的影響
    7.4.3  空氣出入口參數的影響
  7.5  本章小結
  參考文獻
第8章  超臨界流體管內強化傳熱表面調控特性研究
  8.1  數值模擬方法
    8.1.1  幾何模型及邊界條件
    8.1.2  網格無關性驗證
  8.2  數據處理方法
  8.3  層流流態下強化傳熱表面調控特性研究
    8.3.1  肋高的影響
    8.3.2  肋間距的影響
  8.4  湍流流態下強化傳熱表面調控特性研究
    8.4.1  肋高的影響
    8.4.2  肋間距的影響
  8.5  本章小結
  參考文獻

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