具體描述
我國第一位女流體力學傢－陸士嘉教授逝世二十年祭
好的，這是一份關於一本名為《流體力學傢陸士嘉》的圖書的詳細簡介。請注意，這份簡介將完全聚焦於該書的實際內容，詳細闡述其核心主題、結構、主要論點以及對讀者的價值。 --- 《流體力學傢陸士嘉》圖書簡介 主題聚焦：現代流體力學先驅的理論構建與工程實踐 《流體力學傢陸士嘉》並非一部傳記作品，而是一部深度聚焦於中國現代流體力學學科奠基人之一——陸士嘉教授（1912-1987）所開創和發展的核心學術思想與理論體係的專業著作。本書旨在全麵梳理和係統闡述陸士嘉先生在理論流體力學、氣體動力學以及工程湍流研究領域所取得的裏程碑式成就，並將其置於二十世紀全球流體力學發展的宏大曆史背景下進行審視。 本書結構嚴謹，內容涵蓋瞭從基礎理論的構建到復雜流動現象的精確描述，力圖為專業研究人員和高年級學生提供一部深入理解其學術遺産的權威參考。 第一部分：理論基石——非綫性動力學的初步探索 本書的開篇部分，聚焦於陸士嘉早期在流體力學基礎理論方麵的關鍵貢獻。尤其側重於他對非綫性偏微分方程在描述流體運動中的應用的深刻見解。 1.1 粘性流的邊界層理論修正與拓展： 詳細介紹瞭陸士嘉如何對經典Prandtl邊界層理論進行精細化處理，尤其是在處理高亞音速和跨音速流動中，邊界層與激波相互作用的復雜情況。書中闡述瞭他提齣的一係列新的相似律和近似方法，這些方法極大地提高瞭對實際工程問題中流動分離和再附著的預測精度。 1.2 渦鏇動力學的基礎框架： 陸士嘉對三維渦鏇的結構及其演化規律錶現齣極大的興趣。本節深入剖析瞭他對非均勻速度場中渦量輸運方程的分析，特彆是對“渦絲理論”在粘滯介質中推廣的數學模型。書中展示瞭他如何利用能量和動量守恒原理，構建齣描述大尺度渦結構穩定性的判據。 1.3 湍流的統計描述與模型構建： 這是本書中最為核心的理論章節之一。陸士嘉很早就認識到直接數值模擬（DNS）的局限性，並緻力於發展更具普適性的統計模型。書中詳盡解析瞭他關於湍流脈動速度場的概率密度函數（PDF）的早期研究，以及他如何試圖將湍流的能量級串理論與實際工程參數（如雷諾數和剪切應力）相結閤，提齣瞭獨特的“宏觀湍流模型”，強調瞭湍流的各嚮異性和非均勻性對平均流場的影響。 第二部分：氣體動力學的前沿突破 在二戰後至冷戰期間，空氣動力學的發展成為流體力學研究的熱點。本書的第二部分集中闡述瞭陸士嘉在氣體動力學領域，特彆是處理高超音速流動和復雜激波結構方麵的貢獻。 2.1 激波結構的精細化分析： 區彆於傳統的希爾頓（Hugoniot）關係，本書詳細介紹瞭陸士嘉如何將非平衡態熱力學引入到激波內部結構研究中。他提齣的模型考慮瞭氣體分子內部振動能的激發和弛豫過程對激波厚度和激波後流場溫度分布的影響，這在當時是極具前瞻性的工作。 2.2 跨音速翼型設計中的數學方法： 針對跨音速流動的激波/邊界層乾擾問題，本書展示瞭陸士嘉團隊采用的迭代解耦方法。他巧妙地將薄翼型理論與激波逃逸條件相結閤，發展齣一種有效的數值求解框架，使得在計算資源有限的年代，也能對翼型繞流進行較為精確的預測。 2.3 噴流與射流的混閤理論： 噴氣推進是氣體動力學的重要應用領域。本節深入探討瞭陸士嘉關於圓柱形或扁平射流與主流相遇時的剪切層發展的理論研究。他引入瞭“動量交換係數”的概念，用以量化不同雷諾數下射流的有效擴散寬度，為現代火箭和噴氣發動機的噴口設計提供瞭重要的理論依據。 第三部分：工程應用與方法論的傳承 本書的最後部分，將理論研究的成果轉化到實際工程問題中，並總結瞭陸士嘉先生嚴謹的學術研究方法論。 3.1 管道流動與水力機械優化： 陸士嘉對工程水力學也做齣瞭重要貢獻。書中專門介紹瞭他對非均勻流速分布下管道內阻力損失的修正計算方法。特彆是他在分析水輪機導水葉片和蝸殼內部流動時，如何結閤其湍流模型來預測氣蝕發生的臨界條件，極大地提高瞭水力機械的工作可靠性。 3.2 物理模型與量綱分析的藝術： 陸士嘉非常強調基礎物理規律在工程問題中的核心地位。本書復原瞭他在多個重大工程項目中使用物理相似律和量綱分析來指導實驗設計的過程。他提倡的“以理論指導實驗，以實驗修正理論”的方法論，被視為該領域研究範式的重要組成部分。 3.3 理論的繼承與發展（麵嚮未來）： 結論部分簡要迴顧瞭陸士嘉理論體係在當代計算流體力學（CFD）方法齣現後，其核心思想如何被吸收和演進。重點討論瞭如何將他的非綫性分析方法與現代大規模並行計算相結閤，以期解決更高雷諾數下的復雜流動難題。 本書的價值： 《流體力學傢陸士嘉》不僅是對一位科學巨匠學術成果的係統性迴顧，更是一部關於如何運用嚴格數學工具解析復雜物理現象的教科書。它清晰地展示瞭理論創新如何驅動工程進步，對於深入理解二十世紀流體力學從經典到現代轉型的關鍵節點，具有不可替代的參考價值。本書適閤從事空氣動力學、熱物理工程、應用數學以及相關領域的研究生、青年學者及資深工程師閱讀。
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先生亮節 高山仰止
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评分先生風采 高山景行 雖不能至 心嚮往之
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