第一章 基本原理 1
1-1 连续方程 2
1-2 应力张量 4
1-3 广义牛顿内摩擦定律 10
一、变形率张量 11
二、Stokes假设 13
1-4 Navier-Stokes(N-S)方程 15
一、动量方程 15
二、N-S方程 16
1-5 粘性流体运动的基本性质 17
一、有旋性 17
二、耗散性 18
1-6 正交曲线坐标 20
一、曲线坐标 20
三、哈米尔顿算子? 22
二、正交曲线坐标单位向量的导数 22
四、连续方程和N-S方程 24
1-7 N-S方程的准确解 25
一、直圆管内的定常流动 25
二、平面驻点附近的流动 28
1-8 Prandtl边界层理论 32
一、边界层流动 33
二、Prandtl边界层方程 35
1-9 边界层微分方程 38
一、二维曲面边界层方程 38
二、轴对称边界层方程 41
三、三维边界层方程 43
四、势流压力和速度的关系 44
1-10 边界层积分方程 45
一、动量积分方程 45
二、能量积分方程 47
1-11 边界层分离 49
一、压力梯度对速度剖面的影响 50
二、二维流动分离 51
三、三维流动分离 52
习题 55
第二章 层流边界层 60
2-1 二维层流边界层的相似解 60
2-2 零攻角平板边界层(Blasius解) 63
2-3 楔形流动(Falkner-Skan解) 71
2-4 二维动量积分方程解法 74
一、Pohlhausen方法 74
二、Pohlhausen方法的改进 77
三、Thwaites公式 79
一、Mangler变换 82
2-5 轴对称层流边界层 82
二、锥形流边界层 84
三、动量积分方程解法 87
2-6 层流边界层的有限差分法 88
习题 95
第三章 层流的稳定性与转捩 97
3-1 转捩的一些实验结果 97
3-2 层流的稳定性分析 103
一、小扰动方程 103
二、中性曲线 106
三、基本结果简介 107
四、任意压力梯度下的稳定极限 110
五、有关的实验 112
3-3 边界层的转捩 116
3-4 转捩点的估算 119
一、光滑壁“零”湍流度情况 119
二、湍流度和粗糙度的影响 121
3-5 拌线引起的转捩 123
习题 126
第四章 湍流 127
4-1 湍流平均运动方程 127
一、湍流的N-S方程 129
二、湍流应力 130
三、平均动能方程 132
4-2 湍流的半经验理论 133
一、湍流粘性假设 133
二、混合长度理论 134
4-3 湍流输运方程 137
一、湍流应力方程(?方程) 138
二、湍流动能方程(K方程) 138
三、耗散方程(ε方程) 139
4-4 湍流输运方程的模型化 140
二、方程模型 141
一、K方程模型 141
三、ε方程模型 143
四、模型的简化 144
4-5 湍流边界层方程 145
4-6 湍流边界层的分层特性 148
一、典型测量结果 149
二、分层特性——对数律 153
4-7 湍流边界层的平均速度剖面 156
一、平均速度分布的量纲分析 156
二、内层——壁面律 158
三、外层——尾迹律 163
四、几个平均速度剖面 166
4-8 湍流边界层的拟序结构 169
习题 173
一、积分方程解法 176
第五章 湍流边界层 176
5-1 零攻角平板上的湍流边界层 176
二、u+=f(y+)类型的解法 178
三、光滑平板的阻力 180
四、混合边界层阻力估算 182
五、粗糙平板 183
5-2 二维湍流边界层 187
一、积分法 187
二、微分法 195
三、理论和实验的比较 199
5-3 轴对称湍流边界层 202
一、轴对称湍流边界层方程 202
二、长圆柱体上的湍流边界层 204
三、Cebeci-Smith方法 206
四、动量积分方程解法 212
5-4 尾流分析 215
一、湍性尾流分析 216
二、近场尾流的双层结构解法 221
三、阻力计算公式 223
5-5 三维边界层的积分法 225
一、积分法概要 226
二、速度剖面 228
三、补充方程 233
四、Head法算例 235
5-6 三维边界层的微分法 241
一、Cebeci-Smith方法 241
二、Bradshaw方法 244
5-7 厚边界层问题 248
习题 254
参考文献 255