目 录 1
主要符号表 1
第一章粘性流体动力学基础知识 1
§1-1 历史概述 1
§1-2粘性流体动力学的意义及范畴 5
§1-3研究粘性流体动力学问题的基本方法 11
§1-4流体的分子输运性质 13
§1-5流体运动与变形 21
§1-6流体的表面应力张量 29
§1-7牛顿流体的应力与应变变化率之间的关系 31
习题 37
第二章粘性流体动力学基本方程组 39
§2-1质量守恒定律——连续方程 40
§2-2粘性流体的运动方程——动量守恒定律 41
§2-3粘性流体的能量方程 46
§2-4粘性流体动力学方程组的封闭性问题 55
§2-5粘性流体动力学方程组的数学性质 56
§2-6定解条件和定解问题的适定性 61
*§2-7纳维－斯托克斯方程组的适用性 65
§2-8粘性流体动力学的相似律和量纲分析 66
§2-9流体的涡旋运动 77
§2-10流函数 90
习题 91
第三章纳维－斯托克斯方程组的精确解 95
§3-1平行定常流动中的速度分布 97
§3-2平行定常流动中的温度分布 103
§3-3同轴旋转圆筒间的定常流动 106
§3-4平行非定常流动 109
*§3-5滞止点附近的流动 113
*§3-6旋转圆盘附近的流动 118
*§3-7楔形区域内的流动 124
§3-8可压缩流体的库埃特流动 127
习题 134
第四章缓慢流动 136
§4-1缓慢流动的微分方程 136
§4-2球的缓慢移动 137
*§4-3滑动轴承内的流动 141
*§4-4海莱－肖流动 147
习题 149
第五章薄剪切层方程 150
§5-1剪切层概念 151
§5-2二维流动中的薄剪切层近似 159
§5-3轴对称和三维流动中的薄剪切层近似 169
§5-4曼格勒变换 172
§5-5动量积分方程 174
§5-6裹入方程 177
§5-7温度边界层及有关方程 180
习题 183
第六章层流边界层 185
§6-1剪切层的相似概念 185
§6-2法沃克勒－斯坎变换 187
§6-3层流边界层的相似解，布拉修斯解 191
§6-4非相似层流边界层的计算方法 200
*§6-5非耦合层流温度边界层的解 206
§6-6二维可压缩定常层流边界层 213
§6-7边界层分离 225
习题 234
第七章流体运动稳定性和由层流到湍流的转捩 236
§7-1概述 236
§7-2流动稳定性的一般理论 239
§7-3二维平行剪切流的线性稳定性理论 243
*§7-4三维波动 253
§7-5非线性稳定性理论 258
*§7-6二维混合层的失稳和转捩过程 263
*§7-7二维边界层的转捩 268
§7-8影响边界层转捩的其他因素 272
§7-9边界层转捩的预估 278
*§7-10几种典型的流体运动稳定性问题 281
习题 292
第八章湍流基本理论 293
§8-1概述 293
§8-2湍流平均运算、湍流强度及相关概念 299
§8-3不可压流湍流平均运动的质量方程和动量方程 304
§8-4不可压流湍流平均运动的动能方程 310
§8-5不可压流雷诺应力方程和湍流动能方程 312
§8-6可压流湍流平均运动的连续方程和动量方程 321
§8-7湍流平均运动的热焓方程 326
§8-8湍流模型 331
*§8-9湍流相关函数的统计理论和谱分析 342
*§8-10拟序结构 352
*§8-11大涡模拟 357
习题 361
第九章湍流边界层 363
§9-1湍流边界层的物理特性 363
§9-2光滑表面上的平均速度分布 377
*§9-3粗糙表面上的平均速度分布 386
§9-4平板湍流边界层的简单估算方法 390
§9-5有压力梯度的湍流边界层解法（速度型） 399
*§9-6非耦合湍流温度边界层 406
§9-7耦合湍流边界层方程 420
*§9-8耦合湍流边界层的速度型和温度型 430
§9-9零压力梯度耦合二维湍流边界层的近似估算 435
§9-10有压力梯度的耦合二维湍流边界层解法 445
§9-11湍流边界层的分离和分离泡 448
§9-12激波与边界层的相互作用 452
§9-13边界层控制 462
§9-14三维边界层 466
习题 474
第十章其他类型的剪切流动 476
§10-1尾迹 477
§10-2射流 486
§10-3两均匀平行流之间的混合层 494
§10-4相似自由剪切流发展的幂数律 498
*§10-5壁面射流和薄膜冷却 499
§10-6管道流动 507
§10-7圆柱绕流 524
习题 531
第十一章粘性流体动力学的数值计算方法 532
§11-1粘流计算的物理数学模型 532
§11-2二维薄剪切层方程的数值解法（外流） 536
§11-3管流的数值计算 542
§11-4纳维－斯托克斯方程的有限差分解法 548
§11-5纳维－斯托克斯方程的谱方法解法 558
第十一章附录 562
习题 567
习题答案 569
附录 609
附录一场论初步 609
附录二笛卡尔张量初步 616
附录三正交曲线坐标系中的粘性流体动力学基本方程组 622
附录四傅里叶变换 635