氣體動力學基礎

第1章 流體力學、熱力學基礎知識及場論初步
1.1 氣體動力學發(fā)展概況
1.1.1 研究對象、特點及方法
1.1.2 流體力學與氣體動力學的發(fā)展簡史
1.1.3 氣體動力學的分類
1.2 氣體的基本屬性
1.2.1 連續(xù)介質模型及流體物理量
1.2.2 氣體的壓縮性及輸運性質
1.2.3 標準大氣
1.3 矢量分析及場論初步
1.3.1 標量場、矢量場與張量場
1.3.2 標量場的梯度
1.3.3 矢量場的散度
1.3.4 矢量場的旋度
1.3.5 高斯公式和斯托克斯公式
1.4 作用于流體上的力、一點應力及應力張量
1.4.1 流體微團的運動分析
1.4.2 作用于流體上的力
1.4.3 流體中任一點的應力、應力張量
1.4.4 靜止流體及無黏流體中的應力張量
1.4.5 應力張量與應變率之間的關系
1.5 描述流體運動的方法和基本概念
1.5.1 描述流體運動的兩種方法
1.5.2 隨體導數(shù)
1.5.3 系統(tǒng)與控制體
1.5.4 雷諾輸運定理
1.5.5 跡線、流線、流面及流管
1.6 熱力學基礎知識
1.6.1 熱力學系統(tǒng)及熱力學狀態(tài)、特性、過程
1.6.2 內能、熱力學第一定律、焓及比熱容
1.6.3 熱力學第二定律、熵
1.6.4 完全氣體、氣體狀態(tài)方程
1.6.5 等熵關系
1.7 流體的理論模型
第2章 流體運動基本方程組
2.1 連續(xù)方程
2.1.1 連續(xù)方程的積分形式及其應用
2.1.2 連續(xù)方程的微分形式及其應用
2.1.3 一維定常流動的連續(xù)方程形式
2.2 動量方程
2.2.1 動量方程的積分形式及其應用
2.2.2 動量方程的微分形式及若干簡化形式
2.2.3 伯努利積分和拉格朗日積分
2.2.4 一維定常流動的動量方程形式
2.3 動量矩方程
2.3.1 動量矩方程的積分和微分形式
2.3.2 一維定常流動的動量矩方程形式
2.4 能量方程
2.4.1 能量方程的積分形式及其應用
2.4.2 能量方程的微分形式
2.4.3 一維定常流動的能量方程形式
2.5 熵方程
2.6 N—S方程的定解條件及定解問題的適定性
2.6.1 初始條件
2.6.2 邊界條件
2.6.3 N—S方程組定解問題適定性的討論
2.7 黏性流體動力學的相似律
2.7.1 N—S方程組和邊界條件的無量綱化處理
2.7.2 兩個流體運動相似的充要條件
第3章 滯止參數(shù)與氣動函數(shù)
3.1 聲速與馬赫數(shù)
3.1.1 聲速
3.1.2 馬赫數(shù)
3.2 滯止參數(shù)及臨界參數(shù)
3.2.1 滯止狀態(tài)、滯止參數(shù)及其應用
3.2.2 關于總壓的討論
3.2.3 極限狀態(tài)、臨界狀態(tài)及速度系數(shù)
3.3 氣體動力學函數(shù)及其應用
3.3.1 氣動函數(shù)r（λ），π（λ）及ε（λ）
3.3.2 流量函數(shù)q（λ）及）y（λ）
3.3.3 沖量函數(shù)z（λ），f（λ）及r（λ）
第4章 膨脹波與激波
4.1 弱擾動在氣流中的傳播與馬赫波
4.1.1 運動擾動源
4.1.2 氣流流過靜止擾動源
4.2 普朗特—邁耶（P—M）流動
4.2.1 膨脹波、弱壓縮波的形成及其特點
4.2.2 P—M波的計算及P—M函數(shù)
4.3 激波及激波前后氣流參數(shù)的基本關系式
4.3.1 激波的形成及其傳播
4.3.2 激波前后氣流參數(shù)關系的基本方程式
4.3.3 朗金—雨貢紐關系式
4.3.4 普朗特關系式
4.3.5 激波前后氣流參數(shù)的基本計算公式
4.3.6 經過斜激波的氣流折轉角及激波曲線
4.3.7 激波圖表及其計算
4.3.8 錐面激波及乘波體飛行器
4.4 膨脹波、激波的反射與相交
4.4.1 膨脹波、激波在直固壁面上的反射
4.4.2 膨脹波、激波在自由邊界上的反射
4.4.3 膨脹波、激波的相交
4.5 一些具體的超聲速流動問題中的波系分析
4.5.1 超聲速進氣道的激波系
4.5.2 超聲速氣流繞流翼型的激波系
4.5.3 壓氣機、渦輪中的激波與膨脹波
第5章 一維定常可壓縮管道流動
5.1 一維定常流理論
5.1.1 問題描述及制約因素物理意義分析
5.1.2 幾個制約因素同時作用時的基本方程
5.2 變截面管道流動
5.2.1 變截面一維等熵流動
5.2.2 收縮噴管
5.2.3 拉伐爾噴管
5.3 等截面摩擦管流
5.4 等截面換熱管流
5.5 變流量加質管流
第6章 小擾動線性化理論
6.1 勢函數(shù)、勢函數(shù)方程及流函數(shù)、流函數(shù)方程
6.1.1 勢函數(shù)及勢函數(shù)方程
6.1.2 流函數(shù)及流函數(shù)方程
6.2 小擾動線性化方程及邊界條件、壓強系數(shù)公式
6.2.1 速度勢方程的線性化
6.2.2 邊界條件的線性化
6.2.3 壓強系數(shù)的線性化
6.3 沿波形壁流動的二維精確解
6.3.1 亞聲速流動
6.3.2 超聲速流動
6.4 亞聲速繞薄翼型定常流動的相似法則
6.4.1 速度勢方程、邊界條件、翼型幾何參數(shù)及壓強系數(shù)的變換
6.4.2 薄翼型氣動參數(shù)的定義
6.4.3 亞聲速氣流繞薄翼型流動的相似法則
6.5 超聲速氣流繞薄翼型流動
6.5.1 物理模型與數(shù)學模型的建立
6.5.2 求解方法
6.5.3 氣動力參數(shù)的計算
6.5.4 翼型升力及阻力系數(shù)的疊加計算
第7章 超聲速流動的特征線法
7.1 特征線的一般理論
7.1.1 特征線的數(shù)學意義
7.1.2 定常二維超聲速流中特征線的物理意義
7.1.3 兩個偏微分方程的方程組的特征線法
7.2 定常二維超聲速無旋流動的特征線法
7.2.1 控制方程、特征線方程及相容方程
7.2.2 特征線法數(shù)值計算的有限差分方程
7.2.3 不同單元的處理過程
7.2.4 已知幾何形狀的噴管內流動分析
7.3 定常二維等熵有旋超聲速流動的特征線法
7.3.1 控制方程、特征線方程及相容方程
7.3.2 特征線法數(shù)值計算的有限差分方程
7.3.3 不同單元的處理過程
7.4 無黏、定常三維等熵超聲速流動的特征線法
7.4.1 特征曲面及一般相容性方程
7.4.2 流特征面及沿流面的相容關系
7.4.3 波特征面及沿雙特征線的相容關系
……
第8章 氣體的高超聲速流動
第9章 層流與湍流附面層
附表
參考文獻