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粘性流体动力学基础.pdf

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研寅生宿掌用书 教育部研究生工作办公室推存 括性流体动力学基础 n U EA u o AUTI a p δ 吨 仆 A mD s ad m.m Inu oa r m比 n s v v 山 w 陈慰章编著 高等教育出版社
内 容简介 本 书为撒育部研究生工作 办公 ~推荐 的研 究生 数 学用书.按照工 程力学专业 粘 住流体动 力 学课 罢 教学要求 编著 的 。 揣 派是 im. f丰运动的 主要形式。 本书在系统 剿 连 串串性泌{事 动力学基本 方程组.层 流经典 理论 和 流体 运动稳定性理论 的~础上 ,着重 讲述 揣流的 物理机制刷 半经验统 问 理 论 以 及 与 ìJ 算机发展密切 相关 的 现代 泊流工程 计 算的基本 理论. 反 映 了半个 tlt 纪 以来这一学科发展 的事要 轮廓 . 体 现了以 揣 流 为 主 这E 编 著本 书 的』草本指导思想 。 本书也可用作理工科院 校力学等专业本科 生 教材 . 并可 供有关 专业数师 、科研人 员 和 工程技术人员参 考 。 图书在版编自( C[P) 敛据 粘位流体动力学基础 / 陈般意编著. 一北京 - 高 等教 育出版社 , 2∞2 (2ω4 重 印 ) [SBN 7 喻 。4 -010587 - X I 粘 .. . ß . 陈 回粘位流体- 流体动力学 - 研究生-数材 N.0357 中国版本图书馆 CJP 数据核字 (2002) 第 0421 44 号 精性流体动力学基础 陈您意编著 出版发行高等敏育出版社 组t 北京市西城区德外本街 4 号 社 邮政编码 1∞011 卢 总 经 捐t 印 机 010 - 82028899 销 新华书店北京发行所 版 离等敏育出版社照排中心 刷 离等教育出 版社印刷广 购书热线 。 10 - 臼054588 免费咨询 B∞ -8 10 - 0598 阶址 hllp ://帆rw.hep. edu. cn hup ://www. hep.com.cn 本 787 x9ω1 /16 张 33. 25 开 印 字敏 560 ∞0 次 2∞2 年 12 月 1在 l 阪 次 2ω4 年 2 月 第 2 次 印刷 版 印 定价 45 ∞ 元 本书如有缺页、倒页 、脱页等质量问题.请到所购图书销售部门联系调换。 JIIIl事~JlT'育 咀凰串且且也现L
前 -== E习 本书是极 4带回京敬委高等工业学校工程为学 .f(,:IL 粘性流体力学敏材 的基本要求 . 以本人 1 986 年在北京航空学院出版拉出版的《枯位流体动 力学理论及 紊流工程计算)-书为基鹉 . 并参考工程为学专业 级学 指导受 员会的 建 议 ,重 S西编著 而成. 本书写作为高等 工~~院 校的流体力学专业 以及其他有关 专 业研究生 的级学用书,也可供有关专业的本科生、教师.科研 工作 者和工程技术 人 员参考。 特性流 体 力学 是说 体力学的重要分 支 . 广泛应用于动 力、机械、化 工、 水利、航空航天、海洋和环保等部门 。 满 it 是流体运动的 主 要 形式 . 在 与流 体 运动有关的情科学技术领域 中 最 经 营 最 大 量 出现的是清淀 。 有鉴于此.著者报 i11 以清流为主的 编 著指导思想,即在 1民 统 俩 述粘锥淀体 动力学基本方在怨、经典层流理论和 流体运动稳定位理 论的基础上 ,着重讲述满 流理论 .首 先是 它的扮理机 制 。 在上世纪的前 半世纪 . 淌流理论曾沿着 两各分支在校 大程度 上相对 独立地发 展 着.即淌流的相 关 统计 理 论 和 精流的 牟经验统 计理论,前者侧 重于探究满流机理和结构.后者侧 重 于实际 工,fj_应 用 。 第 二 次世界大战 后计 算 机的发展促进 T 具有鲜明特点的现代瑞流 工 程计算理论的形成. 它是清洗 半 经验理论的新发展.并与相关统计理论有更多的结合 。 计 算 机的发展也大大促造 T 瑞流的实验研究.发现 丁-些 重要的新现象 . 本 书将以满流半经验统计理论为主,适当兼顾相关统 计理论 ,并 反映计 . ~ 冲击 下这-学科发 展的 主 要轮廓 。 传热学本有自身相对税 立 的体系 . 但是传热的某 些 形式与流体 运动 紧密相关 . 在可压缩流中甚至不可能不涉及温度 分布 而 单 独求解速度 分 布 。 考虑到这种 关单 . 本 书将适当顾及温度场 户J .l豆.但仍 以 速度场 为主 。 为 使读者能适 当拓宽知识面 . 兼顾某 些专业簿 要.本书内容可 能 略趟 出- 级本 科生 数学大纲 的 要 求. 敬 师可根据-'f lll 院枝和专业的 需要. 在讲 授中 作适当调 整和 选栋 。 书中部分 章节附有.. * ..号.ft.Ifl -1、 号字 句也可 候选择时参考 。 本 书 在编写过往中.承天津大学周恒教授.中 回科 学技术大学童*纲 敬授以及 清 华大 学 沈孟 前敏授 等 提 出 丁 许 多 宝贵 意 见 . 全 书稿最 后 由 朵
H 前亩 礼义教授和张炳喧教授审阅,作者对他们表示诚笨的谢意 。 由于作者水平所限 . 本书难免存在缺点和 不足之处 . 诫请广 大读者及 时给于指正 。 作者
主要符号 衰 英文符号 A a c r v h o n 的 乌 'F F fG 丽积.反对称张岱 fU 遮 . 反对称 K!量 实部为该 剧 I 速度 .li 仰头~jfH~ 创于 比定压然容 比)Ë容然容 I1d量扩散系敛,速度导数张1i 总摩 擦阻力 漏功能扩散项 根 位质量流体的 内能 作用于单位质最的彻体力 作用力.二维物体单位民If受到的限jJ 法 沃克纳-斯饮变换的萤纲一 流闲置k 容积流率 :ifUJ 加速度 革 H 边界层形状园子,总偷 h 给.距离,粗能元的高度 t 涡通盘 'jkhLI .;-=-ï 动量流率 汹功能 流动类型指标,然f毒' 等系数 1:<: 11 尺度 *度尺度,壁画切应为参数.积分尺度.混合氏度 淤浓度减小方向.单位时间 i 组分的顶撞输运量 tIl分 i 的质量 粘性应为张拨 单位外法向矢最 温度指数.鄂次 作用于单位窑积的表面力 M 1ft , fil " " " v
11 P p 庐' Q q .q, q R r R, s s s T f t T. T , 主要符号褒 平均庇强,泊流生成项 压 强 脉动乐强 Jll位时间内单位质量流体自然领射和化学反应等得到的外热. 来时毛主 函数 啦仪丽』只热流矢 f置,然流矢:!i1分锺 均方根脉动速度 气体常数.半径,相关系数 it.l度恢复因子 , 半径 Ilb 且在半径 )(.t称张量.平均应变变化率 11E最 ;应纲 一 温度函数.铺 j(;f称张最.应变变化率张撞.ìAí绒 线标 绝对温度.时间,周期 .2l iti张力系数 很氏温度 . 时间,横幽率 萨革苦苦常数 E震惊温度 泊流强度 总的平均应力 张最 筒仨尔坐标平均速度分缉 笛卡尔坐标麟时 i卓度分 a 筒卡尔坐标脉动速度分锺 T" T ‘' U 、 V 、 W " 、 V , W u ~ v ‘恤' u_ 屿 远îiíJ方气派速度 ~~廉速度 军军事1 .人 i草皮 大涡将征速度 速度矢最 U T u V.V V,忘 。I ~ v, 阳 位 坐标径 1句 、J司 l句 分 i草皮 W (y{lS) 局迹函 数 r . y . 穹俑卡 尔坐标 .纲 - .戴和票It
主要符 号褒 四 C/) C, C, C,. c .... C, Eu f Fr u Ma 111 Nu p, Pr Ra Re Ri sc S,. SI T 限为系量k 襄 入速度系敛 壁画摩擦阻力系数 升为系敛 jJ 矩系 狱 压力系 敛 欧拉量生 摩擦因 子 弗穷~f.< 路易 斯数 马赫费k 蠢纳 一压力 -lil\J:Jr 参 数 努赛尔敛 贝克来将敛 普~J1辛敛 瑶 ltJ数 雷谱数 理资孙费t 施密粉数 斯特 '7 哈尔败 斯坦顿数 泰勒数 4居B曹文符号襄 α F r Y B 8' li, ε ε 翩 " 攻角.T'S ~宜的波 数(实部 ) 和增 长囚 .f ( I撞击和) 压力梯m:悦 于 .T' S 放的频率(实部)和 JI''H(: 因子(虚部) 环烧 比然比 . 归l 队'因子 边界层厚度 边界 k是ül. 移郎Il 边界层能量厚度 线应变变化率.单位质量耗散事 涡粘住系做 涡热扩徽系 数
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