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出版者:McGraw Hill Higher Education

作者:John D. Anderson

出品人:

页数:670

译者:

出版时间:2004-06-01

价格:USD 73.15

装帧:Paperback

isbn号码:9780071241366

丛书系列:

图书标签:

藏书
流体力学
教材
compressible flow
fluid dynamics
gas dynamics
aerodynamics
supersonic flow
hypersonic flow
shock waves
computational fluid dynamics
thermodynamics
transport phenomena

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具体描述

Anderson's book provides the most accessible approach to compressible flow for Mechanical and Aerospace Engineering students and professionals. In keeping with previous versions, the 3rd edition uses numerous historical vignettes that show the evolution of the field. New pedagogical features - "Roadmaps" showing the development of a given topic, and "Design Boxes" giving examples of design decisions - will make the 3rd edition even more practical and user-friendly than before. The 3rd edition strikes a careful balance between classical methods of determining compressible flow, and modern numerical and computer techniques (such as CFD) now used widely in industry and research. A new book website will contain all problem solutions for instructors.

现代可压缩流动：现象、理论与应用《现代可压缩流动》一书深入剖析了高速流体运动的核心奥秘，为读者呈现了一个从理论基础到实际应用的全面图景。本书并非仅仅是理论的堆砌，而是以一种严谨而引人入胜的方式，带领读者探索那些超越声速界限的流体力学现象。本书首先奠定了坚实的理论基础。通过对气体动力学基本原理的细致阐述，读者将理解绝热过程、能量守恒、动量守恒以及质量守恒等在可压缩流动中的独特表现。本书将详细介绍马赫数（Mach number）这一关键概念，解释其如何指示流动的相对速度，并进而区分亚声速、跨声速、超声速以及高超声速流动的不同物理特征。熵（entropy）在可压缩流动中的作用，尤其是在激波（shock waves）和膨松波（expansion waves）的产生与传播中，也将得到深入的探讨。读者将学习到普朗特-迈耶函数（Prandtl-Meyer function）等重要工具，用于分析膨松波的几何影响。本书的核心章节将聚焦于可压缩流动的关键现象。激波的形成、结构以及它们对流场的影响将是重点。读者将学习到斜激波（oblique shocks）的产生条件，以及它们如何与物体的几何形状相互作用，从而产生复杂的力学效应。稀疏波（rarefaction waves）的出现，标志着流速的降低和压强的减小，其在超声速喷管膨胀过程中的作用将得到详尽解析。本书还将探讨跨声速流动的复杂性，包括其非线性和激波-边界层相互作用等挑战性问题。高超声速流动的独特性质，如化学反应、热化学非平衡以及粘性耦合效应，也将被引入，为读者展现更广阔的研究前景。除了基础理论和现象分析，《现代可压缩流动》还致力于阐述这些理论的实际应用。航空航天领域是可压缩流动研究最活跃的前沿之一。本书将详细探讨超音速飞机和火箭发动机的设计挑战，包括进气道设计、喷管优化以及热防护策略。飞行器在高超声速状态下遇到的空气动力学问题，如激波阻力、表面加热以及控制问题，也将得到深入剖析。本书还将触及可压缩流动在其他领域的应用。例如，在工程技术中，可压缩流动在燃气轮机、喷气发动机、风洞实验以及超音速隧道的设计中扮演着至关重要的角色。在天体物理学中，恒星风、行星大气以及星际物质的流动也需要可压缩流动的理论来解释。甚至在一些工业过程中，如高压气体输送或某些化学反应器的设计中，也可压缩流动的考虑也必不可少。《现代可压缩流动》在数学和计算方法上也给予了充分的关注。本书将介绍求解可压缩流动方程组的数值方法，包括有限差分法（finite difference method）、有限体积法（finite volume method）以及有限元法（finite element method）。这些方法是进行复杂流动模拟和工程设计的基础。同时，读者还将了解一些分析求解的技巧，例如特征线法（method of characteristics），它在处理一维稳态或非稳态可压缩流动问题时尤为有效。本书的结构清晰，循序渐进。从最基础的概念入手，逐步深入到复杂的现象和应用。清晰的图示、详实的算例以及对关键方程的推导，都将帮助读者更好地理解抽象的理论。对于物理学、航空航天工程、机械工程等专业的学生和研究人员而言，《现代可压缩流动》将是一本不可或缺的参考书，它不仅能够帮助读者掌握可压缩流动的基本原理，更能激发他们在这个充满挑战和机遇的领域进行更深入的探索。