现代可压缩流 以历史的视角 第3版 双语教学译注版2025|PDF|Epub|mobi|kindle电子书版本百度云盘下载

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第1章 可压缩流——历史和引述1

1.1 历史里程碑9

1.2 可压缩流定义12

1.3 流态分类15

1.4 热力学简单回顾19

1.5 物体上的气动力33

1.6 现代可压缩流36

1.7 小结38

作业38

第2章 无黏流动积分形式守恒方程41

2.1 原理43

2.2 方法43

2.3 连续方程45

2.4 动量方程46

2.5 短评49

2.6 能量方程50

2.7 最终短评53

2.8 动量方程的应用：喷气推进发动机推力54

2.9 小结63

作业64

第3章 一维流动65

3.1 介绍67

3.2 一维流动方程71

3.3 声速和马赫数74

3.4 流动参数的方便定义77

3.5 能量方程的其他形式78

3.6 正激波关系式86

3.7 许贡纽方程98

3.8 一维加热流102

3.9 一维有摩擦流111

3.10 历史摘记：声波和激波117

3.11 小结121

作业124

第4章 斜激波和膨胀波127

4.1 介绍129

4.2 斜波根源131

4.3 斜激波关系式133

4.4 绕尖楔和圆锥的超声速流145

4.5 激波极线149

4.6 激波在固壁上的规则反射152

4.7 关于超声速流经过多波系的讨论157

4.8 压力—偏转角曲线158

4.9 异侧激波的相交159

4.10 同侧激波的相交161

4.11 马赫反射163

4.12 钝头体前的脱体激波165

4.13 三维激波166

4.14 普朗特-迈耶膨胀波167

4.15 激波-膨胀波理论174

4.16 历史摘记：普朗特对超声速流的早期研究和普朗特-迈耶理论的起源183

4.17 小结186

作业187

第5章 准一维流191

5.1 介绍195

5.2 控制方程196

5.3 面积—速度关系式199

5.4 喷管202

5.5 扩压器218

5.6 波在自由面上的反射226

5.7 小结228

5.8 历史摘记：拉瓦尔传略228

5.9 历史摘记：斯托多拉和首次定形性的超声速喷管试验230

5.10 小结232

作业234

第6章 无黏流动微分形式守恒方程239

6.1 介绍241

6.2 微分形式守恒方程242

6.3 实质导数244

6.4 非守恒型微分方程247

6.5 熵方程253

6.6 克罗科定理：可压缩流热力学和动力学的关系254

6.7 历史摘记：守恒方程的早期发展256

6.8 历史摘记：莱昂哈德·欧拉生平简介258

6.9 小结260

第7章 非定常波运动261

7.1 介绍263

7.2 运动的正激波266

7.3 反射激波273

7.4 波传播的物理画面277

7.5 声学理论基本要点279

7.6 有限（非线性）波285

7.7 入射和反射膨胀波291

7.8 激波管关系式297

7.9 有限压缩波298

7.10 小结300

作业300

第8章 一般守恒方程的再讨论：速度势方程303

8.1 介绍304

8.2 无旋流动304

8.3 速度势方程308

8.4 历史摘记：流体旋转和速度势思想的起源312

第9章 线化流动315

9.1 介绍317

9.2 线化速度势方程318

9.3 线化压力系数322

9.4 线化亚声速流动324

9.5 改进的压缩性修正333

9.6 线化超声速流335

9.7 临界马赫数342

9.8 小结348

9.9 历史摘记：1935年沃特会议——现代可压缩流的开始及其前后相关事件349

9.10 历史摘记：普朗特小传354

9.11 历史摘记：葛劳渥小传357

9.12 小结358

作业360

第10章 锥形流363

10.1 介绍364

10.2 锥形流的物理形态366

10.3 定量公式（仿照特勒和麦科尔的方法）366

10.4 数值求解步骤371

10.5 绕圆锥的超声速流的物理形态372

作业375

第11章 定常超声速流的数值技术377

11.1 计算流体力学简介380

11.2 特征线法思想383

11.3 特征线的确定：二维无旋流386

11.4 相容方程的确定391

11.5 单元过程392

11.6 影响域和依赖域396

11.7 超声速喷管设计397

11.8 轴对称无旋流动的特征线方法403

11.9 有旋（非等熵和非绝热）流动的特征线方法407

11.10 特征线的三维方法409

11.11 有限差分介绍411

11.12 麦科马克方法417

11.13 边界条件418

11.14 稳定性判据：CFL判据420

11.15 激波捕捉法和激波装配法：守恒和非守恒方程422

11.16 在航天飞机上应用特征线法与有限差分法求解结果的比较423

11.17 历史摘记：特征线方法在超声速流动中的首次实际应用426

11.18 小结428

作业429

第12章 时间推进技术：在超声速钝头体和喷管上的应用431

12.1 定常流动时间推进求解思想简介434

12.2 稳定性判据440

12.3 钝头体问题——定性特征和限制特征线441

12.4 牛顿理论443

12.5 钝头体问题的时间推进求解445

12.6 钝头体流场结果450

12.7 二维喷管流动的时间推进求解453

12.8 时间推进技术的其他方面：人工黏性455

12.9 历史摘记：牛顿正弦平方定律——深入讨论458

12.10 小结460

作业461

第13章 三维流动463

13.1 介绍464

13.2 有迎角锥流：定性方面466

13.3 有迎角锥流：定量方面474

13.4 有迎角的钝头体484

13.5 停滞流线和最大熵流线494

13.6 评论和小结495

第14章 跨声速流497

14.1 介绍500

14.2 跨声速流的一些物理属性501

14.3 跨声速流的理论特性：跨声速相似性505

14.4 小扰动速度势方程求解：穆曼-科尔法510

14.5 全速势方程数值求解516

14.6 欧拉方程数值求解525

14.7 历史摘记：跨声速飞行——发展、挑战、失败和成功532

14.8 小结和评论544

第15章 高超声速流547

15.1 介绍549

15.2 什么是高超声速流550

15.3 高超声速激波关系式555

15.4 当地表面倾角法：牛顿理论559

15.5 马赫数无关性565

15.6 高超声速小扰动方程570

15.7 高超声速相似性原理574

15.8 计算流体力学应用于高超声速：一些评论581

15.9 小结和最终评论583

第16章 高温气体性质585

16.1 介绍587

16.2 气体的微观描述590

16.3 计算给定宏观态的微观态数598

16.4 最大概率宏观态600

16.5 极限情形：玻耳兹曼分布602

16.6 依据配分函数计算热力学属性604

16.7 依据T和V计算配分函数606

16.8 单组分气体热力学性质的实际计算610

16.9 平衡常数614

16.10 化学平衡——定性讨论618

16.11 平衡态化学组分的实际计算619

16.12 平衡气体混合物的热力学参数621

16.13 非平衡系统介绍628

16.14 振动速率方程629

16.15 化学反应速率方程635

16.16 高温气体中的化学非平衡639

16.17 化学非平衡小结641

16.18 本章小结641

作业643

第17章 高温流：基本示例645

17.1 局部热力学平衡和化学平衡介绍647

17.2 平衡正激波流648

17.3 平衡准一维喷管流653

17.4 冻结流和平衡流：比热容659

17.5 平衡声速664

17.6 关于使用yc=Cp/Cv668

17.7 非平衡流：组元连续方程669

17.8 振动非平衡速率方程672

17.9 非平衡流控制方程小结672

17.10 非平衡正激波流674

17.11 非平衡准一维喷管流680

17.12 小结688

作业689

附录A691

表A.1 等熵流函数表691

表A.2 正激波参数表696

表A.3 一维加热流700

表A.4 一维有摩擦流705

表A.5 普朗特-迈耶函数和马赫角710

附录B计算流体力学的例证和练习712

B.1 方程712

B.2 中间数值结果：开始数次迭代725

B.3 最终数值结果：定常解730

B.4 小结741

B.5 等熵喷管流——亚声速/超声速（非守恒型）741

参考文献745

索引751