粘性流體力學

第1章 場論與笛卡兒張量的基本知識
1.1 矢量與矢性函數
1.1.1 矢量
1.1.2 矢性函數
1.2 場論
1.2.1 場
1.2.2 數量場的方向導數與梯度
1.2.3 矢量場的通量與散度
1.2.4 矢量場的環(huán)量與旋度
1.3 哈密爾頓算子
1.4 笛卡兒坐標系中張量的基本知識
1.4.1 坐標變換
1.4.2 張量
1.4.3 張量的代數運算
1.4.4 二階張量
1.4.5 并矢與并矢張量
1.5 正交曲線坐標系
1.5.1 曲線坐標系
1.5.2 正交曲線坐標系中的弧微分
1.5.3 常見的正交曲線坐標系
1.5.4 場論中的量在一般正交曲線坐標系中的表達
1.5.5 場論中常用量的表達式匯總
第2章 流體力學與流體的物理性質
2.1 流體力學的任務及研究方法
2.1.1 流體力學的研究對象與學科內容
2.1.2 研究流體力學的方法
2.2 流體力學研究的發(fā)展簡史
2.3 流體與流動
2.4 流體的物理性質
2.4.1 易變形性
2.4.2 粘性
2.4.3 可壓縮性和膨脹性
2.4.4 熱傳導性
2.4.5 液體的表面張力和毛細現象
2.4.6 流體的模型化
2.5 流體的分子輸運現象
第3章 流體運動學
3.1 描述流體運動的方法
3.1.1 概述
3.1.2 拉格朗日方法
3.1.3 歐拉方法
3.1.4 兩種方法的相互變換
3.1.5 質點的加速度與質點導數
3.2 流體微團運動的分析
3.2.1 亥姆霍茲速度分解
3.2.2 流體運動速度分解后的物理意義
第4章 粘性流體動力學基本方程
4.1 流體所受的力
4.1.1 體積力
4.1.2 表面力
4.2 粘性流體流動的基本方程
4.2.1 概述
4.2.2 雷諾輸運方程
4.2.3 連續(xù)性方程
4.2.4 動量方程
4.2.5 能量方程
4.2.6 本構方程
4.2.7 熱力學關系式
4.2.8 其他補充方程
4.2.9 用內能、焓或溫度表達的能量方程
4.3 直角坐標系中基本方程的表達
4.3.1 連續(xù)性方程的表達
4.3.2 動量方程的表達
4.3.3 能量方程的表達
4.4 正交曲線坐標系中基本方程的表達
4.4.1 一般正交曲線坐標系中速度及場量的表達
4.4.2 一般正交曲線坐標系中基本方程的表達
4.4.3 圓柱坐標系中基本方程的表達
4.4.4 球坐標系中基本方程的表達
4.5 粘性流動及其基本性質
4.5.1 粘性流動的基本方程組及其定解條件
4.5.2 粘性流動的基本性質
第5章 粘性流動的相似原理與量綱分析
5.1 粘性流動的相似原理
5.1.1 物理現象相似及相似原理的基本內容
5.1.2 基本方程的無量綱化
5.2 量綱分析法
5.2.1 量綱的基本概念
5.2.2 物理方程量綱一致性原則
5.2.3 瑞利法
5.2.4 π定理
第6章 層流流動的解析解
6.1 概述
6.2 平行定常層流
6.2.1 平行平板間的定常層流
6.2.2 等截面直管內充分發(fā)展的定常層流
6.2.3 同軸旋轉圓筒間的定常層流
6.3 平行非定常層流
6.3.1 平板突然啟動
6.3.2 平板在自身平面內周期振動
6.3.3 圓管內非定常層流
6.4 緩慢流動
6.4.1 斯托克斯方程
6.4.2 粘性流體繞球的緩慢運動
第7章 不可壓縮流體層流邊界層
7.1 邊界層的基本概念
7.1.1 邊界層理論的創(chuàng)立和發(fā)展
7.1.2 邊界層現象
7.1.3 邊界層內的旋渦運動
7.1.4 邊界層的厚度
7.1.5 層流邊界層與湍流邊界層
7.2 邊界層的特征厚度
7.2.1 邊界層的排擠厚度
7.2.2 邊界層動量損失厚度
7.2.3 邊界層動能損失厚度
7.3 不可壓縮流二維邊界層的微分方程
7.3.1 二維平板邊界層微分方程
7.3.2 溫度邊界層及有關方程
7.3.3 沿二維彎曲壁面及軸對稱曲面上的邊界層微分方程
7.4 邊界層流動的分離現象
7.5 不可壓縮流層流邊界層的相似精確解
7.5.1 邊界層相似的概念
7.5.2 平板邊界層的布勞修斯解
7.6 不可壓縮流層流邊界層的積分近似解
7.6.1 邊界層積分方程。
7.6.2 邊界層積分方程的近似解
7.7 不可壓縮流溫度邊界層的求解
7.7.1 傳熱的相似性理論
7.7.2 不可壓強制對流等溫平板溫度邊界層
第8章 湍流理論
8.1 概述
8.1.1 湍流研究的重要作用
8.1.2 湍流現象及其基本特征
8.1.3 湍流研究的歷史
8.1.4 湍流研究的方法
8.2 層流向湍流的過渡
8.3 流動穩(wěn)定性理論簡介
8.3.1 概述
8.3.2 小擾動線性化理論
8.3.3 有限擾動非線性理論
8.4 湍流的擬序結構和猝發(fā)現象
8.5 湍流的統(tǒng)計理論基礎
8.5.1 湍流的統(tǒng)計理論概述
8.5.2 湍流的統(tǒng)計平均方法
8.5.3 湍流的統(tǒng)計特性
8.5.4 湍流的尺度
8.6 湍流運動的基本方程
8.6.1 不可壓縮流的雷諾時均方程
8.6.2 可壓縮流的雷諾時均方程
8.6.3 不可壓縮流基本方程的導出方程
8.6.4 可壓縮流基本方程的導出方程
8.7 雷諾平均模式理論的渦粘性模型
8.7.1 湍流模型概述
8.7.2 Boussinesq渦粘性假設
8.7.3 不可壓縮流的零方程模型
8.7.4 不可壓縮流的一方程模型
8.7.5 不可壓縮流的兩方程模型
8.7.6 可壓縮性的影響
8.7.7 標準K一8模型的發(fā)展
8.8 雷諾平均模式理論的應力模型
8.8.1 雷諾應力微分方程模型（DSM）
8.8.2 雷諾應力代數方程模型（ASM）
8.9 大渦模擬方法
8.9.1 大渦模擬概述
8.9.2 濾波技術
8.9.3 不可壓縮流的大渦模擬
8.9.4 可壓縮流的大渦模擬
第9章 湍流邊界層理論
9.1 湍流邊界層的特征
9.2 二維湍流邊界層運動方程
9.2.1 速度邊界層方程
9.2.2 溫度邊界層方程
9.2.3 湍流邊界層積分關系式
9.3 湍流邊界層內的時均速度分布
9.3.1 速度分布的普遍定律
9.3.2 內層的時均速度分布
9.3.3 外層的時均速度分布
9.3.4 邊界層I拊通用時均速度分布式
9.3.5 粗糙壁面上的時均速度分布式
9.4 湍流邊界層動量積分關系式近似解法
9.4.1 零壓力梯度的平板湍流邊界層
9.4.2 有壓力梯度的平板湍流邊界層
9.5 湍流速度邊界層微分方程解法
9.5.1 內層變量解法
9.5.2 數值解法
9.6 繞流物體的阻力
9.6.1 繞流阻力概述
9.6.2 圓柱繞流
9.6.3 圓球繞流
9.7 邊界層的控制
參考文獻