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第一章 热力学概念 1

1.1 引言 1

1.2 热力学系统 2

1.3 状态参数 2

1.4 热力学第一定律 3

1.5 不可逆过程与可逆过程 4

1.6 完全气体 5

1.7 热力学第一定律应用于可逆过程；比热 7

1.8 热力学第一定律应用于不可逆过程 10

1.9 熵的概念。热力学第二定律 11

1.10 正则状态方程。自由能和自由焓 14

1.11 互易关系式 15

1.12 熵与输运过程 16

10.3 二维跨声速流动。冯·卡门准则 17

1.13 平衡条件 17

1.14 完全气体混合物 18

1.15 质量作用定律 19

1.16 离解 20

1.17 凝结 23

1.18 气体动力学中的真实气体 24

第二章 一维气体动力学 27

2.1引言 27

2.2 连续方程 27

2.3 能量方程 28

2.4 滞止状态 30

2.5 欧拉方程 31

2.6 动量方程 32

2.7 等熵条件 34

2.8 声速；马赫数 35

2.9 面积一速度关系式 35

2.10 从能量方程得到的几个关系式 36

2.11 伯努利方程；动压 38

2.12 等截面流动 38

2.13 完全气体的正激波关系式 39

第三章 一维波运动 43

3.1 引言 43

3.2 运动激波 43

3.3 一维等熵运动方程组 45

3.4 声学方程 46

3.5 声波的传播 47

3.6 声速 48

3.7 声波中的压力与质点速度 49

3.8 “线性化”激波管 50

3.9 有限振幅等熵波 51

3.10 有限振幅波的传播 52

3.11 集中膨胀波 53

3.12 激波管 54

第四章 超声速流动中的波 58

4.1 引言 58

4.2 斜激波 58

4.3 β与0的关系 59

4.4 尖楔的超声速绕流 61

4.5 马赫线 61

4.6 活塞比拟 62

4.7 弱斜激波 63

4.8 超声速偏转压缩 64

4.9 超声速偏转膨胀 67

4.10 普朗特一迈耶函数 68

4.11 简单波区与非简单波区 69

4.12 斜激波的反射与相交 69

4.13 同族激波的相交 70

4.14 脱体激波 71

4.15 马赫反射 73

4.16 激波一膨胀波理论 74

4.17 薄翼剖面理论 75

4.18 有升力的平板机翼 78

4.19 减阻 80

4.20 速度图平面 82

4.21 超声速流动中的圆锥 83

5.2 变截面管中的流动 85

5.1 引言 85

第五章 管内流动和风洞 85

5.4 喷管流动 86

5.3 面积关系式 86

5.5 正激波后压力恢复 89

5.6 第二喉部的效能 89

5.7 风洞扩压器的实际性能 91

5.8 风洞压比 92

5.9 超声速风洞 93

5.10 风洞特性 94

5.11 压气机匹配 95

5.12 其它类型风洞及实验方法 97

第六章 测量方法 99

6.2 静压 99

6.1 引言 99

6.3 总压 101

6.4 根据压力测量确定马赫数 102

6.5 楔测法和锥测法 103

6.6 速度 103

6.7 温度和热交换测量 104

6.8 密度测量 105

6.9 折射率 106

6.10 纹影系统 108

6.11 刀口 108

6.12 某些实际问题 110

6.13 阴影法 111

6.14 干涉法 112

6.15 马赫—陈德尔干涉仪 113

6.16 干涉仪方法 114

6.17 X射线吸收法和其它方法 116

6.18 表面摩擦的直接测量 116

6.19 热线仪 118

6.20 激波管测试设备 121

第七章 无摩擦流动方程组 122

7.1 引言 122

7.2 笛卡尔张量表示法 122

7.3 连续方程 124

7.4 动量方程 125

7.5 能量方程 127

7.6 欧拉导数 128

7.7 能量方程的分解 129

7.8 总焓 130

7.9 自然坐标系。克罗柯定理 131

7.10 环量、质点旋转角速度和涡量的关系 133

7.11 速度势 135

7.12 无旋运动 136

7.13 关于运动方程的说明 138

第八章 小扰动理论 139

8.1 引言 139

8.2 扰动方程的推导 139

8.3 压力系数 141

8.4 边界条件 142

8.5 波形壁面上的二维流动 143

8.6 波形壁面上的超声速流动 146

8.7 超声速薄翼剖面理论 148

8.8 扁平流动 149

第九章 旋成体。细长体理论 150

9.1 引言 150

9.2 柱坐标系 151

9.3 边界条件 152

9.4 压力系数 154

9.5 轴对称流动 154

9.6 亚声速流动 155

9.7 超声速流动 156

9.8 超声速流场中的速度 157

9.9 圆锥绕流解 158

9.10 具有其它子午面型线的旋成体 159

9.11 细长锥绕流解 160

9.12 细长体的阻力 161

9.13 超声速流动中的偏置旋成体 164

9.14 横向流动边界条件 165

9.15 横向流动解 166

9.16 细长旋成体的横向流动解 167

9.17 细长旋成体的升力 167

9.18 细长体理论 170

9.19 瑞利公式 171

第十章 高速流动的相似性准则 174

10.1 引言 174

10.2 二维线性化流动。普朗特—葛劳特准则，哥台特准则 175

10.4 线性化轴对称流动 178

10.5 扁平流动 180

10.6 相似律的简要总结与应用 181

10.7 高马赫数．高超声速相似律 182

第十一章 跨声速流动 187

11.1 引言 187

11.2 跨声速范围的定义 187

11.3 尖楔剖面的跨声速绕流 187

11.4 圆锥的跨声速绕流 191

11.5 光滑物形二维跨声速绕流．无激波流动问题 192

11.6 跨声速力程的速度图变换 193

第十二章 特征线法 196

12.1 引言 196

12.2 双曲型方程 196

12.3 相容性关系式 197

12.4 计算方法 199

12.5 内点与边界点 201

12.6 轴对称流动 202

12.7 非等熵流动 204

12.8 平面流动定理 205

12.9 有限强度弱波的计算方法 206

12.10 波的相互作用 207

12.11 超声速喷管的设计 208

12.12 特征线法和波系法的比较 210

第十三章 粘性和导热性效应 211

13.1 引言 211

13.2 库埃特流动 212

13.3 恢复温度 214

13.4 库埃特流动中的速度分布 215

13.5 瑞利问题。旋涡的扩散 216

13.6 边界层的概念 219

13.7 平板的普朗特方程 221

13.8 由边界层方程得出的特征结果 222

13.9 边界层的位移效应。动量积分和能量积分 224

13.10 变量置换 226

13.11 除平板外其它二维物型上的边界层 228

13.12 通过激波的流动 229

13.13 纳维叶—斯托克斯方程 232

13.14 湍流边界层 236

13.15 边界层对外部流场的影响 238

13.16 激波边界层干扰 239

13.17 湍流 242

13.18 离解气体的库埃特流动 243

第十四章 气体运动论概要 246

14.1 引言 246

14.2 几率的概念 247

14.3 分布函数 250

14.4 克劳修斯维里定理 251

14.5 完全气体状态方程 252

14.6 麦克斯韦—波耳兹曼分布律 253

14.7 气体的比热 256

14.8 分子碰撞。平均自由程和松弛时间 258

14.9 剪切粘性与热传导 260

14.10 极稀薄气体的库埃特流动 261

14.11 关于滑移和温度相容的概念 263

14.12 内部自由度的松弛效应 264

14.13 连续介质理论的适用范围 267

练习 268

推荐参考文献 284

附表 287

斜激波图线1 304

斜激波图线2 305