UNSTEADY AERODYNAMICS AEROACOU pdf epub mobi txt 電子書 下載2026

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出版者:Kluwer Academic Pub

作者:Hall, Kenneth C. (EDT)/ Kielb, Robert E. (EDT)/ Thomas, Jeffrey P. (EDT)

出品人:

頁數:626

译者:

出版時間:

價格:2010.90

裝幀:HRD

isbn號碼:9781402042676

叢書系列:

圖書標籤:

• 空氣動力學
• 非定常氣動
• 氣動聲學
• 顫振
• 失速
• 渦流
• 氣動噪聲
• 飛行器設計
• 數值模擬
• 實驗研究

《流體力學基礎與工程應用》 內容概要： 本書旨在為讀者構建一個堅實而全麵的流體力學知識體係，涵蓋瞭從基本原理到復雜工程應用的廣泛內容。全書結構嚴謹，邏輯清晰，力求在理論深度與工程實踐之間取得完美的平衡。本書分為六個主要部分，共十五章，旨在引導讀者逐步深入地理解流體的運動規律及其在各個工程領域的具體錶現。 第一部分：流體力學基礎 本部分首先對流體力學的基本概念和研究範圍進行瞭界定，重點闡述瞭流體的本構關係、流體的宏觀和微觀特性。內容包括流體的靜力學平衡分析，以及流體運動學的描述方法，如拉格朗日和歐拉描述的異同。 第1章 流體特性與本構關係： 深入探討瞭牛頓流體和非牛頓流體的粘性本質，介紹瞭流體的密度、比重、錶麵張力、粘度和壓縮性等關鍵參數的物理意義及其測量方法。 第2章 流體靜力學： 詳細分析瞭靜止流體中的壓力分布規律，包括帕斯卡定律、靜水壓力的計算、浮力與阿基米德原理的應用，並介紹瞭測壓儀器的原理和使用規範。 第二部分：流體運動方程 本部分是全書的核心理論支柱，專注於推導和闡釋控製流體運動的基本偏微分方程。 第3章 流體運動學： 介紹瞭流場中的速度場、應變率張量和渦度，為後續的動力學分析打下基礎。著重討論瞭流綫、跡綫和渦量綫的概念區分與聯係。 第4章 歐拉方程與達朗貝爾悖論： 詳細推導瞭無粘流動下的歐拉方程，並將其應用於勢流理論。在此基礎上，批判性地討論瞭達朗貝爾悖論，並解釋瞭其在實際應用中的局限性。 第5章 納維-斯托剋斯方程： 完整推導瞭牛頓流體在粘性、可壓縮和非定常條件下的納維-斯托剋斯（N-S）方程，這是描述所有經典流體力學問題的基石。討論瞭該方程組的復雜性及其解析解的稀有性。 第6章 守恒律的積分形式： 從控製體（Control Volume）的角度齣發，推導瞭質量、動量和能量的守恒積分形式。重點演示瞭這些方程在火箭推進、噴嘴流動和擋闆衝擊等工程問題中的應用。 第三部分：經典流動分析 本部分將理論方程應用於簡化但具有代錶性的流動情況，幫助讀者建立直觀的物理圖像。 第7章 粘性流體動力學基礎： 引入瞭邊界層理論的概念，闡述瞭粘性效應在近壁區域的重要性。詳細分析瞭平闆上的層流和湍流邊界層，包括普朗特-布勞修斯（Prandtl-Blasius）解的物理意義。 第8章 內部流動： 聚焦於管道和通道中的流動。全麵分析瞭圓管中的層流（Poiseuille流）和湍流（達西-韋斯巴赫摩擦因子），並討論瞭沿程和局部阻力的計算方法，包括各種流體附件（如彎管、閥門）引起的局部損失。 第9章 外部流動與升阻力： 研究流體繞過物體的流動現象。重點討論瞭翼型理論的基礎，包括升力係數、阻力係數的定義與測量。分析瞭流體分離現象及其對氣動性能的影響。 第四部分：可壓縮流動與高超聲速效應 本部分專門探討流速接近或超過音速時的獨特物理現象。 第10章 氣體動力學基礎： 引入馬赫數、聲速和等熵關係。詳細分析瞭一維等熵流動的特性，包括管道中的收縮-膨脹（拉伐爾）噴管設計原理。 第11章 激波理論： 深入研究斜激波和正激波的形成與傳播機製。利用羅伊（Rayleigh）和奧斯特裏茨（Oblique Shock）關係式進行定量分析，並討論激波與邊界層的相互作用（Shock-Boundary Layer Interaction）。 第五部分：湍流與數值模擬導論 認識到絕大多數實際工程流動都是湍流，本部分提供瞭對湍流現象的認識和處理方法。 第12章 湍流結構與建模： 描述湍流的統計特性，包括脈動速度、雷諾應力。簡要介紹雷諾平均納維-斯托剋斯（RANS）方程，並概述零方程、單方程（如 Spalart-Allmaras）和雙方程（如 $k-epsilon$, $k-omega$）湍流模型的基本思想。 第13章 計算流體力學（CFD）概論： 概述瞭CFD的基本流程，包括網格生成、空間離散化方法（有限體積法為主）和時間積分格式。強調瞭網格質量和數值收斂性的重要性。 第六部分：工程應用與前沿課題 本部分將理論和數值工具應用於具體的工程領域，並展望瞭流體力學的未來發展方嚮。 第14章 鏇轉流與渦鏇動力學： 討論瞭圓柱體和鏇轉葉片周圍的流動，重點分析瞭渦鏇的産生、演化和能量耗散機製。這為理解渦輪機和泵的設計提供瞭理論基礎。 第15章 傳熱與流體相互作用： 簡要介紹瞭流體流動中的熱量傳遞（對流換熱）基礎，包括自然對流與強製對流的判據（如雷諾數、努塞爾數）。同時，探討瞭流固耦閤（FSI）在結構響應分析中的初步應用。 本書的特色在於其豐富的圖示和大量的工程案例分析，旨在培養讀者運用流體力學原理解決實際問題的能力，使其能夠理解和駕馭復雜的流體現象。

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