粘性流体力学

前言

1粘性流体的基本概念

1．1粘性流体力学的发展

1．2两种基本流态层流和湍流雷诺数

1．3流体的传输性质

1．4应变率张量和应力张量

1．5广义牛顿定律

2粘性流体力学的基本方程

2．1表述流体运动的方法

2．2连续方程

2．3运动方程

2．4能量方程

2．5状态方程

2．6粘性流体的基本特征

2．7基本方程的无量纲化

2．8在正交曲线坐标中基本方程的表达式

2．9叶轮中流体的运动方程

2．10叶轮旋转相对坐标系中能量方程的推导

3层流

3．1平行流动

3．2驻点附近的平面流动(Hiemenz流动)

3．3旋转圆盘引起的流动

3．4缓慢流动的Navier-Stokes方程的近似解

3．5滑动轴承内的流动

4不可压流体层流边界层

4．1边界层流动的基本概念

4．2边界层微分方程

4．3不可压缩层流边界层的相似性解

4．4边界层的分离现象和定常边界层的分离条件

4．5边界层方程的积分关系式解法

4．6轴对称边界层

4．7三维边界层

5层流不稳定性和转捩

5．1层流向湍流的过渡

5．2小扰动法

5．3无粘性流体平行流的不稳定性

5．4粘性流体二维平行流的不稳定性

5．5层流边界层至湍流边界层的转捩

5．6离心惯性力引起的不稳定性

6湍流基本理论

6．1湍流的基本特征

6．2湍流平均运动的连续方程和动量方程

6．3湍流能量方程

6．4湍流的统计理论基础

6．5湍流的半经验理论和零方程模型

6．6两方程湍流模型和湍流应力模型

7不可压缩流体湍流边界层

7．1边界层的微分方程和积分关系式

7．2湍流边界层的结构和速度分布

7．3平板湍流边界层

7．4有压力梯度湍流边界层

7．5叶轮中湍流边界层的计算

8射流与尾迹

8．1层流射流和尾迹

8．2自由湍流射流

8．3湍流尾迹

8．4绕流和尾迹阻力

9内部流动

9．1圆管流动

9．2非圆截面的管流和弯曲管流

9．3渠道湍流

10大涡模拟

10．1湍流的数值模拟

10．2大涡模拟理论基础

10．3大涡模拟控制方程和亚格子雷诺应力

10．4小结

参考文献

　　本书讲述粘性流体运动的基本概念，粘性流体力学的基本方程及方程的解析解和近似解，不可压缩流体层和湍流边界层，层流不稳定性和向湍流的过渡，湍流基本理论及工程上常用典型粘性流体流动的分析。本书可作为流体机械、叶轮动力机械、水利工程、建筑机械、化工工程、矿山工程、石油和天然气工程等专业本科生和研究生的教学及科研参考书，可作为上述专业的工程技术人员的参考书。　　本书为水力机械流体力学系列丛书之一。讲述粘性流体运动的基本概念，粘性流体力学的基本方程及方程的解析解和近似解，不可压缩流体层和湍流边界层，层流不稳定性和向湍流的过渡，湍流基本理论及工程上常用典型粘性流体流动的分析。　　本书可作为流体机械、叶轮动力机械、水利工程、建筑机械、化工工程、矿山工程、石油和天然气工程等专业本科生和研究生的教学及科研参考书，可作为上述专业的工程技术人员的参考书。