湍流模式理論

目錄
前言
第1章 湍流的形成及其特征 1
1.1 黏性流體微團(tuán)的受力及其對(duì)流動(dòng)的影響 1
1.2 雷諾的轉(zhuǎn)捩實(shí)驗(yàn) 2
1.3 流態(tài)的判別準(zhǔn)則——臨界雷諾數(shù) 7
1.4 湍流現(xiàn)象與定義 7
1.5 湍流的基本特征 12
1.6 雷諾的時(shí)均值概念 15
1.7 湍流的統(tǒng)計(jì)理論 18
第2章 湍流的基本方程組 24
2.1 概述 24
2.2 瞬時(shí)湍流的微分方程組 25
2.3 時(shí)均運(yùn)動(dòng)微分方程組 25
2.4 時(shí)均動(dòng)能輸運(yùn)方程 26
2.5 湍流應(yīng)力輸運(yùn)方程 27
2.6 湍動(dòng)能輸運(yùn)方程 28
2.7 湍動(dòng)能耗散率輸運(yùn)方程 29
第3章 不可壓縮湍流模式 31
3.1 湍流方程組的不封閉問題 31
3.2 湍渦黏性概念 32
3.3 零方程模式 (混合長(zhǎng)理論) 35
3.4 一方程模式 38
3.4.1 湍動(dòng)能 K 方程模式 39
3.4.2 湍動(dòng)剪切應(yīng)力輸運(yùn)方程模式 41
3.5 二方程模式 43
3.5.1 K- 模式的建立 43
3.5.2 K- 模式中系數(shù)的確定 47
3.6 湍動(dòng)應(yīng)力輸運(yùn)模式 49
第4章 湍流的高級(jí)數(shù)值模擬 53
4.1 湍流直接數(shù)值模擬基本原理 53
4.1.1 湍流直接數(shù)值模擬的空間分辨率 54
4.1.2 湍流直接數(shù)值模擬的時(shí)間分辨率 56
4.1.3 初始條件和邊界條件 56
4.2 湍流直接數(shù)值模擬方法 61
4.2.1 譜方法 61
4.2.2 偽譜方法 63
4.2.3 差分方法 63
4.3 湍渦的多尺度結(jié)構(gòu) 65
4.3.1 湍渦的多尺度性 65
4.3.2 湍渦尺度的演變特征 67
4.3.3 湍渦的大尺度和小尺度量級(jí) 69
4.4 大渦模擬技術(shù) 73
4.4.1 大渦結(jié)構(gòu) 73
4.4.2 濾波與尺度分解原理 77
4.4.3 大渦模擬方程與亞格子雷諾應(yīng)力 79
4.4.4 亞格子雷諾應(yīng)力的方程 83
4.4.5 亞格子尺度模式 84
4.4.6 初始條件與邊界條件 86
第5章 適用于壁限湍流的湍流模式 89
5.1 Baldwin-Lomax 模式 89
5.2 渦黏性輸運(yùn)方程模式 (一方程模式) 90
5.3 k-ω湍流模式 94
5.3.1 k-ω湍流模式概述 94
5.3.2 Kolmogorov 模式 95
5.3.3 Wilcox-Rubesin 模式 95
5.3.4 Wilcox 模式 96
5.4 SST k-ω湍流模式 97
5.4.1 概述 97
5.4.2 BSL 模式 99
5.4.3 SST 模式 101
5.5 DES 湍流模式 102
5.5.1 DES 提出 102
5.5.2 基于 S-A 的 DES 模式 105
5.6 DDES 湍流模式 106
5.6.1 概述 106
5.6.2 DDES 模式 106
第6章 可壓縮湍流模式 109
6.1 質(zhì)量加權(quán)法 109
6.2 質(zhì)量加權(quán)平均方程及其物理意義 115
6.3 可壓縮湍流模式 118
6.3.1 基本?；俣?118
6.3.2 不考慮密度脈動(dòng)的可壓縮湍流模式 120
6.3.3 考慮密度脈動(dòng)影響的可壓縮湍流模式 122
6.4 可壓縮湍流中脈動(dòng)速度與脈動(dòng)壓強(qiáng)之間的能量轉(zhuǎn)換機(jī)制 136
參考文獻(xiàn) 142