流体动力学的新发展 高速流 下PDF电子书下载

上册 1

第一章 绪论（作者霍华斯（L．Howarth）） 1

1．压缩性 1

2．动力相似 2

3．亚声速流与超声速流．马赫锥与马赫线 4

4．定常可压缩流中的流管．声速线 7

5．具有一定波幅的波．冲激波 7

6．附面层 10

7．拉伐尔喷管 12

8．气流流过零冲角下无限翼展的对称机翼．马赫数变化的影响 15

9．一定冲角下的二维机翼．力 18

10．斜置的作用．后掠 19

第二章 气体流动诸方程（作者霍华斯） 21

1．引言 21

2．运动气体的应变率和应力 21

3．热力学原理 23

4．连续方程 31

5．运动方程 31

6．可压缩黏性流中环量的变化率 32

7．能量方程．消耗函数 33

8．声速 37

9．动力相似 38

10．无黏性不导热气体的运动 40

11．二维流和轴向对称三维流的流函数 43

12．气体的分子结构 43

附录：克罗柯的流函数 45

第三章 特性线法（作者迈益（R．E．Meyer）） 47

1．引言 47

2．定常流的运动方程 47

3．马赫线 49

4．流线 50

5．唯一性定理 51

6．马索积分法 52

7．轴向对称流在对称轴上的条件 55

8．二维均熵非旋流 55

9．声速线附近的条件 58

10．马索法的应用举例 59

（a）二维对称的風洞喷管和射流 59

（b）圆截面导管中声速气流绕管壁一突缘之膨胀 62

11．古德利对马索法的推广 63

12．非定常流：一般的方程 64

13．非定常均熵流 66

14．一维非定常均熵流 67

15．例：活塞作等速后退时管中所产生的流动 68

补充文献 70

第四章 冲激波和爆炸波 71

第一部分 冲激波（作者依灵华斯（C．R．11lingworth）） 71

1．引言 71

2．平面波 71

3．明渠中不可压缩流体的波 74

4．联结冲激波两边各项物理量的诸方程 75

5．冲激波的内部结构 82

6．涡 88

7．定常二维超声速气流中冲激波的产生 89

8．两冲激波的相交 92

第二部分 爆炸波（作者金虚（G．J．Kynch）） 99

9．引言 99

10．各向一致膨胀的球所引起的运动 100

11．高压强比之下的冲激波条件 101

12．拉格朗日形式的流动方程 102

13．能量方程 103

14．高压下冲激波的推进速度，gs《1的情形 104

15．根据相似的假设决定流动 105

补充文献 107

第五章 无黏气体定常均熵流动方程的一些恰解（作者比克利（W．G．BicKley）） 109

1．引言 109

2．涡 109

3．径向流动 109

4．螺旋流 111

5．超声速气流绕外钝角的膨胀（浦朗佗－迈益膨胀） 114

6．绕外突曲面的二维气流 119

7．由径向流到直匀流的转变（超声速風洞的设计） 120

8．过尖劈的流动 122

9．超声速气流中有冲角的平板 123

10．菱形翼型 124

11．超声速气流流过圆锥 126

第六章 一维流（作者桑德斯（O．A．Saunders）） 130

1．引言 130

2．一维定常流的一般能量方程 130

3．可逆流或无损失的流动的能量方程 133

4．有通道截面积在内的一些关系式 135

5．有热交换而无损失的等截面管流 140

6．高速气流傅热的实验研究 144

7．动量方程 144

8．有摩擦的等截面管中的断热流 145

9．同时有面积变化、摩擦及热交换的管流 148

10．温熵图上的气流变化曲线 149

11．凝结突跃 150

补充文献 152

第七章 速度面变换法（作者来特希尔（M．J．Lighthill）） 153

1．速度面方程的推导 153

2．卡门-钱学森近似法 154

3．恰普雷金法（气体射流） 157

4．超几何函数〓n（τ）的特性 160

5．绕物体的流动（亚声速区，无环量） 164

6．有环量的流动 169

7．ψ的其他形式：到超声速区的延展 172

8．极限线 173

9．枝线．具有一条直流线的跨声速流 179

10．绕物体流动的一例 182

补充文献 185

第八章 近似法（作者华德（G．N．Ward）） 186

1．引言 186

2．亚声速流——线化近似法 187

3．二维亚声速翼型——线化近似法 188

4．亚声速流中的库泰－儒可夫斯基关系式 189

5．三维亚声速机翼——举力线理论 190

6．亚声速流中的细长体——线化近似法 191

7．二维亚声速流——高级近似 192

8．二维亚声速流——电比擬法 194

9．超声速流——线化近似法 195

10．二维超声速机翼——线化近似法 196

11．二维超声速翼型——高级近似法 199

12．三维超声速机翼——线化近似法 202

13．超声速锥型流——线化近似法 206

14．超声速流流过尖细物体——一次近似 210

15．超声速气流流过细长旋成体的流动 213

16．细长旋成体带有小展弦比的机翼——一级近似 218

17．轴向对称超声速流：对称轴在流场之中——线化近似法 219

18．细长体在跨声速流中——相似律 222

补充文献 224

第九章 非定常流（作者邓普尔（G．Temple）） 226

第一部分 线化近似法 226

1．引言 226

2．运动方程 226

3．波动方程 227

4．下洗 229

5．准定常超声速机翼理论 231

6．无限展弦比机翼的一般超声速理论 234

7．有限展弦比机翼的超声速理论 237

8．无限展弦比机翼的概括亚声速理论 244

9．有限展弦比机翼的亚声速理论 247

10．细长旋成体 249

11．其他方法及其他问题 252

12．线化近似法的限度及伸延 254

第二部分 各气动导数的理论值和实验值 255

13．无限展弦比的亚声速机翼 255

14．无限展弦比的超声速机翼 260

第十章 附面层（作者杨（A．D．Young）） 263

1．引言 263

2．二维层流运动．沿平板的流动 264

3．沿曲壁的流动 267

4．轴对称流 268

5．动力相似及热力相似．无量纲形式的方程 270

6．重力所产生的质量力的影响 271

7．密度与黏性隨温度的变化律．空气的浦朗佗数之值 271

8．米赛斯的定常运动方程之变换法的引伸 273

9．附面层的动量积分方程 273

10．理想气体的能量方程的另一些形式 276

11．物面上各点速度分布曲线与温度分布曲线的相似条件 279

12．层流附面层方程的克罗柯变换 279

13．在理想气体的直匀流中冲角为零的平板上的定常层流附面层 281

14．柱体上的定常层流附面层 301

15．层流附面层的稳定性 312

16．紊流附面层方程．平板上紊流附面层总能量的分布 316

17．紊流附面层的速度分布及表面摩擦 319

18．尺度影响以及冲激波与附面层的交互作用 323

补充文献 335

名词对照表 337

下册 341

第十一章 实验方法（作者荷尔德（D．W．Holder），麦克菲尔（D．C．MacPhail）与汤姆逊（J．S．Thompson）） 341

第一部分 风洞及运动物体 341

1．引言 341

2．高速风洞 341

3．高速风洞设计 346

4．超声速风洞的喉道及喷管 346

5．喷管的曲线 351

6．试验段 357

7．扩压器 357

8．高速风洞的运转方法 361

9．暂冲式风洞 363

10．风洞“驼峯”术 365

11．冲激波管 365

12．运动物体试验法 366

第二部分 风洞实验的不确知因素及修正问题 366

13．引言 366

14．工作段洞壁的干扰 367

15．风洞约束作用的线性理论 368

16．总诱导速度 370

17．修正的用法 372

18．涡和点泉的位置的影响 373

19．翼展和长度的影响 373

20．线性理论的可用程度 374

21．其他的方法 375

22．实验的验证 377

23．超声速风洞 378

24．风洞壅塞以及接近M＝1的实验 378

25．模型支架的影响 380

26．可能使工作流体的性行偏离理想气体性行的一些因素 380

27．湿汽的影响和凝结的影响 383

28．紊流和来自工作段下游的扰动的影响 388

第三部分 量测 389

29．引言 389

30．压强的量测 389

31．正压力所产生的作用力 394

32．用尾跡详测法确定型阻 395

33．压力计 398

34．马赫表 400

35．温度的量测 400

36．测向器 401

37．力的直接量测 402

第四部分 流动的观察法和照象 404

38．贴羊毛法 404

39．利用折射率变化的方法 405

40．干涉仪法 406

41．纹影法 410

42．直接阴影法 413

43．用X射线量密度 416

44．观察超声速气流中的楔子和圆锥以决定马赫数的方法 416

45．附面层的转捩点 416

46．比拟法 419

补充文献 420

第十二章 流过机翼和柱体的流动（作者梅尔（W．A．Mair）与比万（J．A．Beavan）） 424

1．引言 424

2．过机翼的高速流及冲激波的形成 424

3．低于临界马赫数的亚声速气流中，机翼上的压强分布 425

4．高亚声速流中机翼上的压强分布．冲激波 428

5．超声速流中的机翼 436

6．阻力．亚声速流 438

7．举力．亚声速流 445

8．俯仰力矩．亚声速流 450

9．超声速气流中翼型上的作用力和力矩 453

10．有限翼展的机翼 456

11．斜置翼及后掠翼 459

12．圆柱体 462

第十三章 流过旋成体的流动（作者柯普（W．F．Cope）） 466

1．引言 466

2．正置时的压强分布 468

3．斜置时的压强分布 481

4．尾跡中的压强分布 484

5．阻力、举力及力矩 484

6．射击试验 488

7．射击试验．量测技术 494

8．稳定性及阻尼 497

9．其他 500

10．跨声速区 500

第十四章 传热（作者斯傀亚（H．B．Squire）） 506

1．引言 506

第一部分 层流 507

2．状况方程及运动方程 507

3．能量方程 508

4．动力相似．受迫对流 509

5．动力相似．自由对流 511

6．位流中热的对流 511

7．附面层方程 512

8．边界条件 514

9．附面层的动量积分方程和能量积分方程 515

10．热力进口段的长度之一解 516

11．圆管中的层流．定值温度的壁面 517

12．具有定值温度陡度的圆管中的层流 520

13．在平行于流动的平板上层流附面层内的受迫对流 521

14．平板温度计在气流中的读数 524

15．物体在气流中的动力温度 526

16．柱体上前驻点附近的受迫对流 529

17．受迫对流的其他解 530

18．起自圆柱体的受迫对流 531

19．柱体及机翼的传热量计算 533

20．一块竖立热平板所引起的自由对流 534

21．具有紊流附面层的自由对流 540

22．其他的自由对流问题 541

23．用阴影法和干涉仪量传热 542

第二部分 紊流 543

24．涡流传热的方程 543

25．例：平行壁之间的流动，壁面在流动方向有定值的温度陡度 544

26．混合长度论 545

27．传热量与表面摩擦之间的雷诺比拟 546

28．雷诺比拟的进一步考究 546

29．热壁面附近的温度分布 548

30．热平板所产生的温度分布及其传热量 551

31．莱哈特（Reichardt）的推广的交换论 552

32．通过热管的流动．温度分布 554

33．通过热管的流动．管壁的传热率 557

34．管中流动的理论与实验对比 560

35．管中的高速流动 562

36．由柱体及机翼传出的热量的计算 562

37．两回转圆筒之间的温度分布 562

附录 564

Ⅰ．能量方程（10）的推导 564

Ⅱ．扩散及其与传热之间的比拟关系 565

补充文献 569

名词对照表 571