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第一章 引论 1

1.1 前言 1

1.2 本书的范围 2

1.3 符号和定义 6

第二章 管流和槽流 9

2.1 引言 9

2.2 槽流的层流理论 10

2.3 管流的层流理论 13

2.4 Reynolds数 15

2.5 进口长度 17

2.6 向湍流转捩 19

2.7 流量和压力梯度之间的关系 23

第三章 绕圆柱体的流动 25

3.1 引言 25

3.2 Reynolds数 26

3.3 流动图案 27

3.4 阻力 36

第四章 水平层中的对流 40

4.1 形态 40

4.2 运动的起始 41

4.3 流动状态 44

第五章 运动方程 54

5.1 引言 54

5.2 流体质点和连续介质力学 54

5.3 Euler坐标和Lagrange坐标 57

5.4 连续方程 58

5.5 实质导数 60

5.6 Navier-Stokes方程 62

5.7 边界条件 70

5.8 不可压缩性条件 74

附录：动力学方程粘性项的推导 79

第六章 其他的基本概念 82

6.1 流线、流管、质点路线和条纹线 82

6.2 圆柱体绕流的计算结果 84

6.3 流函数 90

6.4 涡量 90

6.5 涡量方程 95

6.6 环量 97

第七章 动力相似 98

7.1 引言 98

7.2 动力相似条件：Reynolds数 100

7.3 因变量 103

7.4 其他的无量纲控制参数 105

第八章 低Reynolds数和高Reynolds数 107

8.1 Reynolds数的物理意义 107

8.2 低Reynolds数 108

8.3 高Reynolds数 109

第九章 粘性流动方程的某些解 116

9.1 引言 116

9.2 Poiseuille流动 116

9.3 旋转Couette流动 117

9.4 绕圆球的Stokes流动 119

9.5 低Reynolds数圆柱绕流 120

第十章 无粘性流动 123

10.1 引言 123

10.2 Kelvin环量定理 123

10.3 无旋运动 123

10.4 Bernoulli方程 126

10.5 无粘性流动中的阻力：d Alembert“疑题” 127

10.6 Bernoulli方程的应用 129

10.7 几个定义 131

11.2 边界层近似 133

第十一章 边界层及有关课题 133

11.1 边界层的形成 133

11.3 零压梯度解 136

11.4 边界层分离 139

11.5 钝体的阻力 143

11.6 流线型化 144

11.7 尾流 145

11.8 射流 147

11.9 粘性流动的动量与能量 151

12.1 引言 155

第十二章 升力 155

12.2 二维机翼 156

12.3 三维机翼 161

12.4 自转物体 162

第十三章 热流动的基本方程和基本概念 165

13.1 引言 165

13.2 对流方程 166

13.3 对流流动的分类 169

13.4 强迫对流 170

13.5 有浓度变化的流动（传质问题） 173

14.1 引言 176

第十四章 自由对流 176

14.2 无量纲控制参数 177

14.3 绝热温度梯度 181

14.4 把自由对流看作一个热机 184

14.5 竖直的热平板所引起的对流 186

14.6 热卷流 193

14.7 流体层中的对流 194

附录：自由对流的Boussinesq近似 201

15.2 离心力和Coriolis力 210

15.1 引言 210

第十五章 旋转流体中的流动 210

15.3 地转流动与Taylor-Proudman定理 212

15.4 Taylor柱 214

15.5 Ekman层 222

15.6 固有稳定性和惯性波 228

15.7 Rossby波 230

15.8 旋转环形套筒中的对流 236

第十六章 分层流 238

16.1 基本概念 238

16.2 阻塞 242

16.3 背风波 247

16.4 内波 248

16.5 分层和旋转 256

第十七章 不稳定现象 259

17.1 引言 259

17.2 表面张力引起的液柱不稳定性 259

17.3 由于产生内热而引起的对流 262

17.4 由于表面张力变化而引起的对流 264

17.5 旋转Couette流动的不稳定性 265

17.6 剪切流动的不稳定性 270

18.1 线性稳定性理论的性质 275

第十八章 流体动力学稳定性理论 275

18.2 Bénard对流的起始 277

18.3 超稳定性 282

18.4 旋转的Couette流动 283

18.5 边界层的稳定性 284

第十九章 向湍流转捩 290

19.1 边界层转捩 290

19.2 射流和其他自由剪切流动中的转捩 294

19.3 管流的转捩 299

第二十章 湍流 307

20.1 湍流运动的性质 307

20.2 湍流运动统计描述的引言 311

20.3 统计描述法的数学提法 313

20.4 湍流方程 315

20.5 计算方法 321

20.6 对关联的解释 321

20.7 谱 324

20.8 涡的概念 326

第二十一章 均匀各向同性湍流 328

21.1 引言 328

21.2 空间关联和封闭问题 328

21.3 谱和能量级串 331

21.4 能量级串的动力学过程 335

第二十二章 湍流的结构 338

22.1 引言 338

22.2 Reynolds数相似和自保存 340

22.3 间歇现象和挟带现象 343

22.4 湍流尾流的结构 347

22.5 靠近壁面的湍流运动 355

22.6 边界层中的大涡 364

22.7 Coanda效应 367

22.8 分层的剪切流动 370

22.9 逆转捩 377

第二十三章 实验方法 379

23.1 实验流体力学的概貌 379

23.2 速度测量 382

23.3 压力和温度的测量 387

23.4 流动显示 388

第二十四章 某些实际情况 393

24.1 引言 393

24.2 云的图案 393

24.3 大气环流中的波 395

24.4 大陆漂移和地幔中的对流 397

24.5 太阳的米粒组织 400

24.6 废水的扩散 401

24.7 风对结构的影响 404

24.8 边界层控制：涡旋发生器 408

24.9 射流技术 409

24.10 波式游动 414

24.11 由人体所产生的对流 417

24.12 回飞棒的飞行 418

符号 422

习题 427

书目和文献 451