研究生教学用书：粘性流体动力学基础

　　主要符号表
　　第一章 粘性流体动力学基础知识
　　1—1历史概述
　　1—2粘性流体动力学的意义及范畴
　　1—3研究粘性流体动力学问题的基本方法
　　1—4流体的分子输运性质
　　1—5流体运动与变形
　　1—6流体的表面应力张量
　　1—7牛顿流体的应力与应变变化率之间的关系
　　习题
　　第二章 粘性流体动力学基本方程组
　　2—1质量守恒定律——连续方程
　　2—2粘性流体的运动方程——动量守恒定律
　　2—3粘性流体的能量方程
　　2—4粘性流体动力学方程组的封闭性问题
　　2—5粘性流体动力学方程组的数学性质
　　2—6定解条件和定解问题的适定性
　　2—7纳维一斯托克斯方程组的适用性
　　2—8粘性流体动力学的相似律和量纲分析
　　2—9流体的涡旋运动
　　2—10流函数
　　习题
　　第三章 纳维一斯托克斯方程组的精确解
　　3—1平行定常流动中的速度分布
　　3—2平行定常流动中的温度分布
　　3—3同轴旋转圆筒间的定常流动
　　3—4平行非定常流动
　　3—5滞止点附近的流动
　　3—6旋转圆盘附近的流动
　　3—7楔形区域内的流动
　　3—8可压缩流体的库埃特流动
　　习题
　　第四章 缓慢流动
　　4—l缓慢流动的微分方程
　　4—2球的缓慢移动
　　4—3滑动轴承内的流动
　　4—4海莱一肖流动
　　习题
　　第五章 薄剪切层方程
　　5—1剪切层概念
　　5—2二维流动中的薄剪切层近似
　　5—3轴对称和三维流动中的薄剪切层近似
　　5—4曼格勒变换
　　5—5动量积分方程
　　5—6裹入方程
　　5—7温度边界层及有关方程
　　习题
　　第六章 层流边界层
　　6—1剪切层的相似概念
　　6—2法沃克纳一斯坎变换
　　6—3层流边界层的相似解，布拉修斯解
　　6—4非相似层流边界层的计算方法
　　6—5非耦合层流温度边界层的解
　　6—6二维可压缩定常层流边界层
　　6—7边界层分离
　　习题
　　第七章 流体运动稳定性和由层流到湍流的转捩
　　7一l概述
　　7—2流动稳定性的一般理论
　　7—3二维平行剪切流的线性稳定性理论
　　7—4三维波动
　　7—5非线性稳定性理论
　　7—6二维混合层的失稳和转捩过程
　　7—7二维边界层的转捩
　　7—8影响边界层转捩的其他因素
　　7—9边界层转捩的预估
　　7—10几种典型的流体运动稳定性问题
　　习题
　　第八章 湍流基本理论
　　8—1概述
　　8—2湍流平均运算、湍流强度及相关概念
　　8—3不可压流湍流平均运动的质量方程和动量方程
　　8—4不可压流湍流平均运动的动能方程
　　8—5不可压流雷诺应力方程和湍流动能方程
　　8—6可压流湍流平均运动的连续方程和动量方程
　　8—7湍流平均运动的热焓方程
　　8—8湍流模型
　　8—9湍流相关函数的统计理论和谱分析
　　8—10拟序结构
　　8—11大涡模拟
　　习题
　　第九章 湍流边界层
　　9—l湍流边界层的物理特征
　　9—2光滑表面上的平均速度分布
　　9—3粗糙表面上的平均速度分布
　　9—4平板湍流边界层的简单估算方法
　　9—5有压力梯度的湍流边界层解法(速度型)
　　9—6非耦合湍流温度边界层
　　9—7耦合湍流边界层方程
　　9—8耦合湍流边界层的速度型和温度型
　　9—9零压力梯度耦合二维湍流边界层的近似估算
　　9—10有压力梯度的耦合二维湍流边界层解法
　　9—11湍流边界层的分离和分离泡
　　9—12激波与边界层的相互作用
　　9—13边界层控制
　　9—14三维边界层
　　习题
　　第十章 其他类型的剪切流动
　　10—1尾迹
　　10—2射流
　　10—3两均匀平行流之间的混合层
　　10—4相似自由剪切流发展的幂数律
　　10—5壁面射流和薄膜冷却
　　10—6管道流动
　　10—7圆柱绕流
　　习题
　　第十一章 粘性流体动力学的数值计算方法
　　11—1粘流计算的物理数学模型
　　ll—2二维薄剪切层方程的数值解法(外流)
　　11—3管流的数值计算
　　11—4纳维一斯托克斯方程的有限差分解法
　　11—5纳维一斯托克斯方程的谱方法解法
　　第十一章 附录
　　习题
　　习题答案
　　附录
　　附录一场论初步
　　附录二笛卡尔张量初步
　　附录三正交曲线坐标系中的粘性流体动力学基本方程组
　　附录四傅里叶变换
　　参考文献
　　名词索引
　　作者简介

　　陈懋章，男，汉族，1936年生于四川省成都市。1957年毕业于北京航空学院；1979——1981年，英国伦敦大学帝国理工学院航空系访问学者，从事湍流和转捩研究；1983年，国务院学位委会批准为博士生导师；现为北京航空航天大学教授，中国工程院院士。主要从事叶轮机械气动力学和粘性流体动力学研究。
　　陈懋章教授在叶轮机三维流理论与应用以及粘流理论研究取得多项成果。他对三维不稳定波的研究，完成了边界层转捩过程中三维波发展的中前期阶段的理论描述，具有重要价值。陈懋章等发现在旋转物体的边界层内，在某些条件下沿边界层厚度方向静压不变的假设不成立，由此提出相应理论和方法，判断和计及其影响，从而扩展了普朗陀边界层理论。陈懋章等对奥尔一桑默费尔德方程特征谱的研究，得到了世界其他作者丢失了的特征值。
　　陈懋章教授曾获得国家科技进步一等奖，国家技术发明二等奖，何粱何利技术科学奖。教材《粘性流体动力学基础》，获国家优秀教材二等奖。

　　《粘性流体动力学基础》为教育部研究生工作办公室推荐的研究生教学用书，按照工程力学专业粘性流体动力学课程教学要求编著的。
　　湍流是流体运动的主要形式。《粘性流体动力学基础》在系统阐述粘性流体动力学基本方程组、层流经典理论和流体运动稳定性理论的基础上，着重讲述湍流的物理机制和半经验统计理论以及与计算机发展密切相关的现代湍流工程计算的基本理论，反映了半个世纪以来这一学科发展的主要轮廓，体现了以湍流为主这一编著本书的基本指导思想。
　　《粘性流体动力学基础》也可用作理工科院校力学等专业本科生教材，并可供有关专业教师、科研人员和工程技术人员参考。