第十章 可压缩流体的一元流动 1
10-1 小扰动波传播的物理过程 1
10-2 可压缩流体的一元定常流动 3
一、一元定常流动的基本方程 3
二、等熵一元定常流动基本方程的积分 4
三、完全气体的等熵一元定常流动 5
10-3 变截面喷管中的等熵流动 10
一、亚声速流与超声速流的区别 10
二、渐缩喷管中的流动 11
三、拉伐尔喷管中的流动 13
10-4 等截面管中流体有摩擦与加热的流动特征 15
一、等截面绝热摩擦管道中的流动特征 15
二、等截面加热管道中流动特征 17
10-5 正激波 18
一、正激波形成的物理过程 18
二、正激波上的基本方程 19
三、阮金—雨贡纽曲线 20
四、正激波前、后物理量之间的关系式 21
五、运动激波与激波反射 24
六、拉伐尔喷管中带有正激波的流动 27
10-6 可压缩理想流体的一元不定常流动 28
一、一元不定常流动的基本方程 28
二、特征线与黎曼不变量 28
三、简单波 31
四、活塞引起的无激波扰动 32
五、活塞引起的有激波扰动 37
六、特征线在固壁上的吸收和反射 39
习题 42
第十一章 可压缩流体的平面流动 44
11-1 运动流场中的小扰动传播特征 44
11-2 可压缩定常有势流动的基本方程 46
一、可压缩理想流体无旋流动的基本方程 46
二、可压缩理想流体平面无旋流动基本方程 47
11-3 平面无旋流动的小扰动理论 48
一、基本方程的线性化 48
二、边界条件的线性化 50
三、压力系数的线性化 51
11-4 亚声速流的小扰动 51
一、波形壁亚声速绕流 52
二、薄翼亚声速流的相似律 54
11-5 超声速流的小扰动 60
一、超声速小扰动绕流的通解 60
二、波形壁超声速绕流 62
三、薄翼超声速绕流 64
四、薄翼超声速绕流相似律 67
11-6 超声速流动中的特征线 69
一、特征线方程 69
二、特征线性质 71
三、特征线上马赫数变化规律 73
四、简单波 74
11-7 超声速气流的偏转流动 76
一、超声速气流膨胀性偏转流动 76
二、超声速气流压缩性偏转流动 78
11-8 斜激波 79
一、斜激波的形成 79
二、斜激波关系式 80
三、激波极曲线 82
四、弱斜激波 84
五、薄菱形翼型的升力和阻力 86
六、脱体激波 88
七、超声速气流中总压的量测 90
11-9 波的反射和相交 90
一、斜激波的反射和相交 90
二、膨胀波的反射和相交 92
三、平面超声速自由射流 93
习题 94
第十二章 粘性流体动力学基础 98
12-1 流动的粘性效应 98
一、圆柱绕流 98
二、二元翼型绕流 99
三、管内流动 100
12-2 层流与湍流 101
12-3 广义牛顿粘性应力公式 103
一、应力张量分析 103
二、变形速率张量 105
三、应力张量与变形速率张量的关系 105
12-4 粘性流体动力学基本方程 108
一、连续方程 109
二、运动方程 109
三、能量方程 110
四、关于粘性流体动力学方程组的封闭性 112
12-5 粘性流动的边界条件 115
一、流体边界面两侧的过渡关系 115
二、边界条件 118
12-6 粘性流体动力学的相似律 119
一、基本方程和边界条件的无量纲化 119
二、由无量纲方程和边界条件导出的相似律 125
12-7 不可压缩粘性流动的基本特性 127
一、粘性流动的有旋性 127
二、粘性流动的旋涡扩散性 128
三、粘性流动的能量耗散性 130
12-8 不可压缩粘性流体动力学若干解析解 130
一、圆管内的定常层流流动 131
二、平行平板间的定常层流流动 135
三、同轴环形空间的层流流动 137
四、无界平板在粘性流体中的突然运动 139
12-9 极慢粘性流动的近似解 142
一、滑动轴承的润滑理论 143
二、圆球绕流 146
习题 150
第十三章 湍流 153
13-1 湍流的统计平均法 153
一、湍流的随机性 153
二、时均法 154
三、体均法 155
四、概率平均法 155
五、三种平均法之间的关系及各态遍历假说 156
六、脉动值及其性质 157
13-2 湍流的基本方程 159
一、湍流的连续性方程 159
二、湍流的平均动量方程——雷诺方程 159
13-3 湍流流动的基本性质 162
一、湍流能量的输运性 162
二、湍流流动的耗散性 166
三、湍流流动的有旋性 166
四、若干典型条件下的湍流的特点 168
13-4 湍流的量纲分析法 169
一、湍流特征物理量及湍流雷诺数 169
二、湍流流场中的应力及能量耗散的量纲分析 169
13-5 混合长度理论 171
一、混合长度理论的基本思想 171
二、光滑壁面附近的完全发展湍流的速度分布 173
三、粗糙壁面附近完全发展湍流速度分布 178
四、对混合长度理论的评论 180
13-6 管内湍流流动 180
一、圆管内的速度分布 180
二、圆管内的流动损失 182
三、非圆管中的流动损失 189
四、局部流动损失 189
习题 190
第十四章 边界层理论 194
14-1 边界层概念 194
14-2 边界层特征 195
一、边界层名义厚度的量级估计 195
二、边界层排挤厚度δ1 196
三、动量损失厚度δ2 197
四、能量损失厚度δ3 197
14-3 不可压缩层流边界层基本方程和边界条件 198
一、平壁面层流边界层基本方程 198
二、边界层的边界条件和起始条件 200
三、边界层壁面阻力系数 202
14-4 平壁面层流边界层的勃拉修斯解 202
一、勃拉修斯解 203
二、结果分析 205
14-5 平面射流湍流边界层 207
一、基本方程和边界条件 207
二、求解 209
14-6 边界层动量积分关系式 214
一、边界层动量积分关系式 214
二、零压梯度平壁面层流边界层 217
三、零压梯度平壁面湍流边界层 219
四、零压梯度平壁面混合边界层 221
14-7 边界层流动的分离与压差阻力 223
一、边界层流动的分离 223
二、物体的压差阻力 225
习题 228
第十五章 重力波 230
15-1 基本方程和边界条件 230
一、基本方程 230
二、边界条件和它的线性化 230
三、初始条件 232
15-2 平面驻波 233
一、无限深水域中的平面驻波 234
二、等深度水域中的驻波 237
15-3 平面进行波 238
一、无限深水域中的平面进行波 238
二、等深度水域中的平面进行波 241
15-4 两种液体分界面上的平面进行波 242
15-5 波群和群速度 245
15-6 盖尔斯特涅尔摆线波 248
一、质点的轨迹与波的压力分布 248
二、摆线波的性质 250
15-7 波的能量 254
一、重力波的能量 254
二、能量的转移 257
15-8 波阻 258
15-9 浅水中的重力波 264
一、浅水运动的基本方程 264
二、长波 266
三、水激波——涨潮波，水跃 270
四、水坝的破坏问题 272
15-10 考特威—德佛里斯方程和孤立波 275
一、考特威—德佛里斯方程 275
二、孤立波 279
附录 281
Ⅰ 常见流体的密度和重度 281
Ⅱ 不同温度下水、空气和水银的密度 281
Ⅲ 普通液体的表面张力（20℃，与空气交界） 281
Ⅳ 标准大气 282
Ⅴ 常见气体的粘性系数 283
Ⅵ 水的粘性系数 283
Ⅶ 空气的粘性系数 283
Ⅷ 常见气体的比热Cp 284
Ⅸ 完全气体的等熵流（γ＝1．4） 284
Ⅹ 完全气体正激波前、后关系（γ＝1．4） 290
Ⅺ 完全气体的普朗特—迈耶函数ν 293