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第1章　可压缩流体的热力学、流体力学基础及有关数学工具 1

1.1　气体动力学发展概况及研究范畴 1

1.2 场论基础与张量计算初步 8

1.3　物理场在绝对与非惯性相对坐标系中的转换关系 21

1.4　流体力学基本方程组的积分与微分形式 24

1.5　流体运动的热力学基础 33

1.6　气体的粘性系数、热传导系数与扩散系数 42

1.7　声速、马赫数及弱扰动在气流中的传播 44

1.8　滞止参数、临界参数及气动函数 47

1.9　几个重要的特殊方程 54

参考文献 69

习题 73

第2章　膨胀波、压缩波和激波 76

2.1　膨胀波、压缩波的形成及普朗特-迈耶流动 76

2.2　激波的性质及激波前后的参数关系 87

2.3　正激波与斜激波 98

2.4　激波、膨胀波的反射和相交 112

2.5　超声速圆锥绕流及轴对称锥型流的求解 117

2.6　超声速进气道的激波系以及排气喷管的波系分析 122

2.7　压气机及涡轮中的激波与膨胀波 128

参考文献 148

习题 149

第3章　可压缩一维定常流动 152

3.1　广义一维流动的基本方程组 152

3.2　一维定常流动的基本关系 160

3.3　几个制约因素在一维定常流基本方程中的数学表达及其影响系数 163

3.4　变截面一维定常无粘、绝能流 170

3.5　等截面一维定常绝热摩擦管流 184

3.6　等截面无摩擦一维定常加热（或冷却）管流 197

3.7　变流量管流 209

3.8 变比热容气动函数及其应用 214

参考文献 219

习题 219

第4章　可压缩一维非定常流动 222

4.1　可压缩、无粘、非定常基本方程组的数学结构及一维流动 222

4.2　守恒变量与原始变量基本方程组间的相互转换及特征分析 227

4.3 双曲型守恒律方程的弱解及熵函数、熵通量、熵条件 235

4.4　双曲型偏微分方程初、边值问题的提法 245

4.5　广义一维非定常流动的特征线和相容关系 252

4.6　非定常一维均熵流动及分析 258

4.7　波的相互作用 267

4.8　有间断面的一维非定常流动 271

4.9　激波管及流动分析 295

参考文献 300

习题 301

第5章　粘性流动与湍流模型基础 307

5.1　粘性流动的一般概述 307

5.2 基本方程组的几种通用形式及粘性项的计算 313

5.3 粘性流体力学方程组的数学性质及定解条件 327

5.4　N-S方程的几个精确解 336

5.5　剪切层与边界层的概念以及相似解存在的条件 346

5.6　基于I-S变换的二维可压缩层流边界层求解方法 356

5.7　不可压缩与可压缩湍流流动的基本方程 359

5.8　定常二维湍流边界层方程及动量积分关系式解法 371

5.9　湍流模型基础 377

参考文献 382

习题 385

第6章　二维及三维亚声速定常流动 390

6.1　流函数方程及势函数方程 390

6.2　小扰动线化理论 400

6.3　沿波形壁流动的二维精确解 404

6.4　亚声速绕薄翼型定常流动的相似律 407

6.5　亚声速定常、无旋、均熵流动的速度图方法 411

6.6　Karman—钱学森的近似方法 417

6.7　机翼与叶栅绕流的尾缘条件 418

参考文献 428

习题 430

第7章　二维及三维跨声速定常流动 434

7.1　跨声速流动的一般论述 434

7.2　三维跨声速流动的相似律 438

7.3　收-扩喷管的二维定常跨声速流动 446

7.4　跨声速Tricomi方程 453

7.5　跨声速流函数方法及人工可压缩性 456

7.6　二维与三维跨声速势函数方程的数值解法 458

7.7　跨声速计算中高效率、高分辨率算法的概述 465

参考文献 474

习题 477

第8章　二维及三维超声速流动 482

8.1　定常二维超声速无粘、无旋、等熵流动的特征线方法 482

8.2　定常二维超声速、无粘、等熵、有旋流动的特征线方法 486

8.3 无粘、定常三维等熵超声速流动中的特征面及相容性关系 489

8.4 多个自变量一阶方程组的特征分析 495

8.5 平面定常超声速流动特征线法的几种提法 500

8.6　特征线方法数值计算的预估与校正 501

8.7　喷管内超声速流场的分析及相关计算域的确定 506

8.8　超声速流动的空间推进求解方法 508

参考文献 518

习题 521

第9章　高超声速流动 527

9.1　高超声速流动的特征 527

9.2　高超声速流动的斜激波以及膨胀波关系 531

9.3 高超声速无粘流动分析 535

9.4　高超声速粘性流动分析 544

9.5 高温效应以及高温无粘气体的平衡流与非平衡流动 557

9.6 高温粘性气体动力学基本方程组及守恒形式 569

参考文献 573

习题 575

第10章　气动声学基础 577

10.1　运动介质中声学的基本方程及声场中的能量关系 578

10.2　运动介质中的广义Lighthill方程及其解 581

10.3　声辐射点源的基本解以及相关的Green函数 586

10.4　喷流的声场及降噪分析 591

10.5　压气机与涡轮的噪声以及降噪分析 594

10.6 计算气动声学中的高精度、高分辨率、保持色散关系的差分格式 595

参考文献 632

习题 637

附录　气体动力学函数表 640

表1　二维超声速等熵流动函数表（γ＝1.4的量热完全气体） 640

表2　正激波前后气流参数表（γ＝1.4的量热完全气体） 643

表3　斜激波前后气流参数表（γ＝1.4的量热完全气体） 648

表4（a） 一维等熵流气动函数表（γ＝1.4） 661

表4（b） 一维等熵流气动函数表（γ＝1.33） 668

表5　等截面绝热摩擦管流（γ＝1.4） 674

表6　等截面管道有热交换无摩擦的定常流动（γ＝1.4） 676

表7（a） 垂直于主流的添质流动（γ＝1.4） 679

表7（b） 垂直于主流的添质流动（γ＝1.2） 682

表8（a） 空气主要组元的量纲为1的比定容热容 683

表8（b） 平衡空气的压缩因子（参考NACA TN 4150） 684

表8（c） 平衡空气的量纲为1的声速 684

表8（d） 纯空气的一些化学反应速率常数 685

表8（e） 平衡空气的粘性系数μ／μ0 685

表8（f） 平衡空气的冻结热传导系数kf/k0 686

表8（g） 空气成分的二元扩散系数 686

表8（h） 空气主要组元的一些光谱数据 687

表9　地球标准大气层表 687

表10　气体常数表 689

表11　普适物理常数表 689