《粘性流体力学》是由朱克勤、许春晓编着，高等教育出版社出版的教材，可作为力学、热能工程和工程热物理专业本科生教材，也可作为水利、气象、海洋、石油、化工、船舶、航空航天等非力学的工科专业研究生教学用书，并可供相关专业教师、科研人员和工程技术人员参考。
基本介绍
- 书名：粘性流体力学
- 作者：朱克勤、许春晓
- ISBN：978-7-04-026261-2
- 类别：力学类
- 页数：247页
- 出版社：高等教育出版社
- 出版时间：2009-06-15
- 装帧：平装
- 开本：16开
- 版面字数：300千字
内容简介
《粘性流体力学》的第1章和第2章首先对粘性流体的基本概念和方程进行了简明扼要的总结和归纳；第3章精心挑选粘性流体力学中有代表性的解析解的例子进行了详细讲解；第4章和第5章分别介绍了小雷诺数流动的蠕流问题和大雷诺数情况下的层流边界层，以帮助读者建立粘性流动的物理概念和认识粘性流动的基本规律；第6章对流动稳定性理论进行了介绍；第7章到第9章是对湍流基本方程、统计理论和切变湍流的介绍，为读者进一步认识和解决湍流问题提供必要的基础知识。
教材目录
第1章引论 | 5.5.3吸气平板边界层 |
第1节流体的粘性 | 5.5.4沿曲面边界层的近似解 |
1.1.1粘性流体和理想流体 | 第6节非定常层流边界层 |
1.1.2粘度 | 5.6.1在静止流体中物体突然起动 |
1.1.3流体粘性的微观机理 | 5.6.2小幅高频振荡物体外的边界层 |
第2节流体运动的描述 | 第6章湍流的产生和流动稳定性理论 |
1.2.1迹线、脉线、流线和时间线 | 第1节湍流的产生 |
1.2.2Helmholtz微元速度分解定理 | 6.1.1雷诺圆管流动显示实验 |
1.2.3应变率张量 | 6.1.2流动稳定性和转捩 |
1.2.4涡量 | 6.1.3流动不稳定性的机理和典型的流动稳定性问题 |
第3节作用在流体上的力 | 第2节流动稳定性问题的建立 |
1.3.1质量力 | 6.2.1流动稳定性问题中流动的数学定义 |
1.3.2表面力 | 6.2.2流动稳定性的定义和临界雷诺数 |
1.3.3应力张量 | 6.2.3扰动方程 |
1.3.4表面张力 | 第3节定常平面平行流的线性稳定性理论 |
第4节牛顿流体的本构关係 | 6.3.1定常平面平行流 |
第5节相关的场论及张量分析知识 | 6.3.2定常平面平行流线性扰动方程 |
1.5.1自由标、哑标和求和公约 | 6.3.3Orr-Sommerfeld方程及其本徵值问题 |
1.5.2Kronecker符号和置换符号 | 6.3.4Squire变换和Squire定理 |
1.5.3Nabla运算元 | 6.3.5O-S方程的无粘近似———Rayleigh方程及Rayleigh定理 |
1.5.4张量的代数运算 | 6.3.6典型流动线性稳定性结果 |
1.5.5广义高斯公式 | 第4节流动的非线性稳定性理论 |
第2章粘性流体运动的基本方程 | 6.4.1Landau方程 |
第1节连续方程 | 6.4.2能量稳定性理论 |
第2节动量方程 | 第5节二维平板层流边界层的稳定性和转捩 |
2.2.1动量方程的一般形式 | 第7章湍流运动的基本方程及其封闭模式 |
2.2.2Navier-Stokes方程 | 第1节湍流运动的不规则性 |
第3节流体的动量矩方程 | 第2节湍流的统计方法 |
第4节流体的能量方程 | 7.2.1时间平均法 |
第5节流体力学方程组及其在常用坐标系中的表达式 | 7.2.2空间平均法 |
2.5.1流体力学方程组 | 7.2.3系综平均法 |
2.5.2在直角坐标系中的表达式 | 7.2.4各态遍历假设 |
2.5.3在柱坐标系中的表达式 | 7.2.5平均值和脉动值的运算法则 |
2.5.4在球坐标系中的表达式 | 第3节平均运动方程和脉动运动方程 |
第6节非惯性系中的动量方程 | 7.3.1雷诺方程 |
第7节流体力学方程组的定解条件 | 7.3.2脉动方程 |
2.7.1固壁边界条件 | 第4节雷诺应力和雷诺应力输运方程 |
2.7.2液体-流体界面的边界条件 | 7.4.1雷诺应力的物理意义 |
第3章粘性流体运动方程的精确解 | 7.4.2雷诺应力和湍动能的输运方程 |
第1节平行平板间的定常剪下流 | 7.4.3雷诺应力和湍动能的输运过程 |
第2节同轴圆筒间的定常流 | 第5节湍流统计方程的封闭模式 |
3.2.1同轴旋转圆筒间的Couette流 | 7.5.1涡粘模式 |
3.2.2同轴圆筒间的轴向流 | 7.5.2雷诺应力模式 |
第3节充分发展了的管流 | 第8章均匀各向同性湍流和湍流统计理论 |
3.3.1圆管中的Poiseuille流 | 第1节相关函式和Fourier谱分析 |
3.3.2矩形截面管中的Poiseuille流 | 8.1.1相关函式 |
3.3.3椭圆截面管中的Poiseuille流 | 8.1.2湍流脉动的谱 |
第4节非定常平行剪下流 | 第2节均匀湍流场常用的相关函式和谱张量 |
3.4.1平板突然起动 | 8.2.1均匀湍流中常用的相关函式和谱张量 |
3.4.2平板振荡流 | 8.2.2均匀湍流场二阶速度相关及其谱张量的性质 |
3.4.3圆管内Poiseuille流的起动过程 | 第3节均匀各向同性湍流场的相关函式和谱张量 |
3.4.4圆管振荡流 | 8.3.1均匀各向同性湍流 |
第5节气泡的径向运动 | 8.3.2均匀各向同性湍流的相关函式 |
第6节非线性问题 | 8.3.3不可压缩均匀各向同性湍流的相关函式及性质 |
3.6.1楔形槽道内的平面径向流 | 第4节不可压缩均匀各向同性湍流的动力学方程 |
3.6.2轴对称驻点流 | 8.4.1不可压缩均匀湍流的基本方程 |
3.6.3旋盘流 | 8.4.2不可压缩均匀湍流两点二阶速度相关函式的动力学方程 |
第7节附录：量纲理论基础 | 8.4.3不可压缩各向同性湍流的Karman-Howarth方程 |
3.7.1量纲 | 8.4.4湍动能的耗散方程和Taylor微尺度 |
3.7.2量纲齐次性原理及套用 | 第5节不可压缩均匀各向同性湍流中的湍动能传输链 |
3.7.3π定理 | 8.5.1不可压缩各向同性湍流中湍动能的传输方程 |
3.7.4几个重要的相似参数 | 8.5.2不可压缩各向同性湍流中湍动能的传输链 |
第4章极低雷诺数的流动 | 8.5.3各向同性湍流中的特徵尺度 |
第1节小球的极慢运动 | 第6节局部各向同性湍流及其性质 |
4.1.1控制方程 | 8.6.1Kolmogorov的局部各向同性假定和能谱的-5/3幂次律 |
4.1.2速度分布 | 8.6.2结构函式 |
4.1.3阻力公式 | 8.6.3Kolmogorov局部各向同性湍流的标度律 |
第2节二维扩散槽内的径向流 | 8.6.4各向同性湍流结构函式的动力学方程 |
第3节楔形狭缝内的Couette流 | 第9章切变湍流统计特性和湍流相干结构 |
第4节偏心圆筒间狭缝内的流动 | 第1节槽道湍流的统计特性 |
第5节圆盘间的挤压流 | 9.1.1流动的描述 |
第6节Oseen近似 | 9.1.2平均运动方程 |
第7节狭缝流的平均惯性法 | 9.1.3近壁区特徵尺度及分层模型 |
第8节雷诺数不很小的圆球定常绕流 | 9.1.4平均速度分布 |
4.8.1流函式方程 | 9.1.5摩擦因数和雷诺数 |
4.8.2流函式的Galerkin解 | 9.1.6雷诺应力 |
4.8.3表面分离点的位置和驻涡的长度 | 第2节湍流边界层 |
第5章不可压缩层流边界层 | 9.2.1流动的描述 |
第1节边界层的基本特徵 | 9.2.2薄剪下层近似的平均运动方程 |
第2节边界层方程和边界层厚度 | 9.2.3平均速度分布 |
5.2.1二维边界层方程 | 9.2.4雷诺应力 |
5.2.2边界层厚度 | 第3节自由切变湍流的统计特性 |
第3节平板边界层 | 9.3.1流动的描述 |
5.3.1Blasius方程 | 9.3.2自由切变湍流的自相似性 |
5.3.2Blasius方程的求解 | 第4节切变湍流的相干结构 |
第4节边界层的相似性解 | 9.4.1壁湍流中的相干结构 |
5.4.1Falkner-Skan方程 | 9.4.2自由切变湍流的相干结构 |
5.4.2二维收缩槽内的相似性解 | 第5节湍流的控制 |
5.4.3平面自由射流 | 9.5.1雷诺应力与湍流壁面摩擦阻力的关係 |
第5节边界层的积分关係及套用 | 9.5.2壁湍流减阻的被动控制 |
5.5.1卡门动量积分关係 | 9.5.3壁湍流减阻的主动控制 |
5.5.2平板边界层的近似解 | 参考文献 |
注：目录排版顺序为从左列至右列。 | |
教材特色
《粘性流体力学》从流体力学的基本方程出发，对粘性流体力学的基本理论进行了系统的讲述，对粘性流体运动的几类精确解问题进行了深入的分析和讨论，对流动稳定性和湍流的统计理论进行了系统的介绍。
作者简介
朱克勤，1946年10月生于上海，工学博士，清华大学航天航空学院教授、博士生导师。
许春晓，1968年出生于山东省聊城市，工学博士，清华大学工程力学系教授、博士生导师。