现代可压缩流 以历史的视角 第3版 双语教学译注版PDF电子书下载

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/Cv 668

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A 691

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