目录 1
第三篇 紊动力学 1
第十章 流动的不稳定性和紊动的发生 2
§10.1稳定性和紊动的含义 2
§10.2流动的稳定性理论 8
10.2.1概述 8
10.2.2密度分层的稳定问题 11
（1）基本方程 12
（2）Boussinesq近似 14
（3）扰动方程 15
（4）中性稳定曲线 19
（5）对流图型及实验结果 21
10.2.3Couette流的稳定分析 24
10.2.4平行剪切流的线性稳定理论 29
（1）Rayleigh方程 30
（2）Orr-Sommerfeld方程 35
（3）平板边界层流动的稳定分析 37
（4）圆管Poiseuille流的稳定问题 41
10.2.5稳定理论的回顾 44
§10.3影响流动稳定的其它因素 49
10.3.1来流的紊动对边界层稳定的影响 49
10.3.2沿程压强梯度对流态的影响 52
10.3.3粗糙对流态转变的影响 56
（1）单个粗糙 56
（2）分布粗糙 59
10.3.4体积力对流态转变的影响 62
10.3.5热传导和可压缩性的影响 64
（1）热传导的影响 64
（2）压缩性的影响 66
§10.4流态的转变 68
10.4.1边界层的流态转变 68
10.4.2圆管流动的流态转变 77
§10.5猝发现象 84
10.5.1研究的流动和显示技术 85
10.5.2猝发过程 90
10.5.3猝发现象的各种性质 99
（1）各种流动结构的尺度 99
（2）猝发与紊动的发生 100
（3）猝发期的流速分布及雷诺应力 102
（4）壁面粗糙的影响 105
提高读物 106
参考文献 106
第十一章 紊动动力学 115
§11.1紊流的基本方程 115
11.1.1研究紊流的途径和方法 115
11.1.2紊流的基本方程 120
§11.2紊流的能量方程 127
11.2.1紊流瞬时能量方程 128
11.2.2时均流的能量方程 130
11.2.3紊动能量方程 134
11.2.4有关紊动能量的分析和讨论 138
11.3.1紊动与涡量 150
§11.3紊流的涡量方程 150
11.3.2紊流的涡量方程 157
11.3.3涡旋的拉伸 159
§11.4紊动的半经验理论 166
11.4.1混掺长度理论 167
11.4.2涡量传递理论 179
11.4.3其它半经验理论 182
（1）Reichardt理论 182
（2）Маккавеев的自振理论 183
（3）窦国仁的随机理论 186
提高读物 188
参考文献 188
第十二章 紊动的统计理论 192
§12.1紊动的统计描述 193
12.1.1统计平均法 193
12.1.2平稳过程和遍历定理 197
12.1.3统计矩 201
12.1.4正态分布和中心极限定理 207
§12.2相关分析 216
12.2.1相关的意义 216
12.2.2紊动比尺 221
（1）Euler长度比尺 221
（2）Euler时间比尺 226
（3）Lagrange比尺 228
12.2.3各向同性紊动的运动特性 230
（1）一阶张量 231
（2）二阶相关张量 236
（3）三阶相关张量 245
12.2.4各向同性紊动的动力特性 249
§12.3紊动的能谱分析 257
12.3.1一维能谱 259
（1）能谱与相关的变换关系 259
（2）实验的验证 263
（3）能谱与微分比尺的关系 263
（4）一维能谱中的混淆现象 266
12.3.2三维能谱 267
（1）能谱张量和能谱函数 270
（2）三维能谱函数与一维能谱和相关函数的关系 273
12.3.3能谱方程 275
（1）能谱方程的推导 275
（2）能谱方程的意义 278
12.3.4能量梯级和紊动能谱 282
（1）能量梯级 282
（2）紊动能谱 286
提高读物 295
参考文献 296
第十三章 剪切紊流 299
§13.1自由剪切紊流 299
13.1.1基本方程及简化方法 300
（1）边界层的简化方法 301
（2）自我保存特性 308
13.1.2尾流的流速分布和能量平衡 310
（1）流速分布 310
（2）能量平衡 317
13.1.3紊动射流的流速分布及能量平衡 323
（1）混合层 324
（2）平面射流 329
（3）轴对称射流 338
13.1.4浮力流 342
（1）二维浮力流的理论分析 346
（2）二维浮力流的实验量测 354
（3）轴对称的浮力流 356
13.1.5自由剪切紊流的相干结构 359
§13.2管道紊流 366
13.2.1壁面紊流的共同特征 367
13.2.2光滑壁面的粘性底层 377
13.2.3光滑壁面的对数层 384
13.2.4主流区的流动 388
13.2.5壁面粗糙问题 392
13.2.6紊动能量的平衡 403
13.2.7管道紊流的阻力损失 408
§13.3明槽紊流 420
13.3.1明槽紊流的速度分布 421
（1）ColemanandAlonso的速度分布 422
（2）窦国仁的统一速度分布 430
13.3.2明槽紊流的紊动特征 436
（1）Li,SchallandSimons预测明槽紊动强度的方法 437
（2）窦国仁的脉动结构 438
（3）Никитин的紊动强度公式 445
（4）NezuandRodi的紊动结构 447
13.3.3明槽紊流的阻力 451
§13.4紊流边界层 457
13.4.1紊流边界层的流速分布 458
13.4.2边界层的外部边界 468
13.4.3平板边界层的紊动特征 475
（1）紊动强度 475
（2）雷诺应力和动能 477
（3）紊动粘性系数 479
（4）耗能率 479
（5）紊动能量的平衡 482
13.4.4平板边界层的阻力系数 487
（1）相应于1/7次方速度分布的阻力公式 488
（2）相应于对数速度分布的阻力公式 492
（3）其它阻力公式 492
（4）粗糙平板的阻力公式 493
提高读物 498
参考文献 498
第十四章 紊动扩散理论 510
§14.1分子扩散 512
14.1.1Fick定律 512
14.1.2气体分子扩散理论（一）：分子运动理论的应用 518
14.1.3气体分子扩散理论（二）：随机游动理论 525
14.1.4液体分子扩散 530
14.1.5分子扩散的作用 532
§14.2紊动扩散：Lagrange法 537
14.2.1Lagrange法对紊动的描述 537
14.2.2均匀紊动中的扩散 540
14.2.3衰减紊动中的扩散 545
14.2.4Lagrange法在管道紊流中的应用 550
14.2.5点源和线源下游的浓度分布 556
（1）点源下游的浓度分布 556
（2）线源下游的浓度分布 560
（3）实测资料 563
§14.3紊动扩散：Euler法 566
14.3.1紊动扩散的Euler描述 567
14.3.2扩散方程 572
（1）理论途径的探索 572
（2）半经验性的推导 575
14.3.3扩散方程的应用 578
（1）大气的热量扩散 579
（2）污染源下游的浓度分布 581
§14.4两个质点的相对扩散 585
14.4.1两个质点扩散的描述 586
14.4.2相对扩散过程的分析 590
（1）扩散时间（t-t0）很短 592
（2）扩散时间（t-t0）不大，初始间距Y0不大 593
（3）扩散时间很大，t→∞ 597
14.4.3相对扩散的应用 598
§14.5剪切紊流中的离散 605
14.5.1概述 605
14.5.2圆管流动中的纵向离散 607
（1）层流离散 607
（a）离散时间很短，（b）离散时间很长 618
（2）紊流离散 618
14.5.3宽浅明槽中的纵向离散 623
14.5.4自由剪切紊流中的离散 628
（1）自由射流中的纵向离散 630
（2）紊动尾流中的纵向离散 634
14.5.5紊流边界层中的离散 636
§14.6固体颗粒在紊流中的运动 640
14.6.1影响颗粒运动的外部因素 641
（1）紊动对颗粒运动的影响 641
（2）重力的影响 647
（3）升力的影响 648
（4）颗粒的耗能率 650
（5）Brown运动的影响 650
（6）电化作用的影响 651
（7）浓度的影响 656
14.6.2颗粒的运动方程 658
14.6.3颗粒的紊动扩散 663
（1）颗粒的扩散系数 663
（2）各种作用力的比较 668
（3）边壁对颗粒运动的影响 673
（4）扩散系数的实验资料 675
提高读物 680
参考文献 681
附录A 688
表Ⅰ正态密度函数纵坐标 688
表Ⅱ累积正态分布 689
附录B 690
表Ⅰ平面射流Tollmien的理论分布 690
表Ⅱ轴对称射流Tollmien的理论分布 690