本书系统地论述了进行一维非定常流体力学计算时所必须解决的问题,以及求解不同类型流场的精确解和高精度的近似解的数值方法。内容包括:热力学基本概念、流体力学方程组、双曲型方程组、简单波及其性质、冲击波及其性质、爆震波及其性质、量纲理论、流体的自模拟运动、球形爆震挠和点源爆炸等。
样章试读
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第一章 流体运动方程组 1
1 热力学基本概念 1
1.1 物质状态的变化过程 1
1.2 热力学定律 3
1.3 热力学伏态函数 11
1.4 流体的状态方程 15
1.5 完全气体,多方气体,常比热完全气体 17
1.6 数学推导的补充 18
2 流体力学方程组 24
2.1 流体运动的守恒方程组 24
2.2 无粘流体的运动方程组 30
2.3 一维流体力学方程组 37
2.4 特征线方程与特征关系 40
第二章 波的概念 45
1 双曲型方程组 45
2 简单波及其性质 50
2.1 可约双曲型方程组 50
2.2 简单波 57
2.3 等嫡运动的通解 61
2.4 稀疏波及活塞运动 71
2.5 例题 85
3 冲击波及其性质 144
3,1 冲击波的形成及压缩波 144
3.2 冲击波及其关系式 148
3.3 Hugoniot关系式与冲击波的基本性质 154
3.4 多方气体的冲击波关系式 165
3.5 波的相互作用 170
3.6 Riemann问题(初始间断的分解) 202
3.7 活塞运动问题 212
3.8 弱冲击波近似 223
4 爆震波及其性质 243
4.1 爆震波与燃烧波 243
4.2 Chapman-Jouguet过程与Jouguet规律 249
4.3 多方介质中爆震波关系式 259
4.斗 平面爆震波问题 268
第三章 自模拟运动 324
1 量纲理论 324
1.1 量纲 324
1.2 有量纲量之间的关系 328
1.3 现象的相似 333
1.4 量纲分析应用的例子 335
1.5 热传导问题的自模拟解 339
1.6 变量变换 350
2 流体的自模拟运动 354
2.1 自模拟运动的常微分方程组 354
2.2 冲击波关系式 358
2.3 自模拟运动的若干积分 361
3 球形爆震波 364
3.1 运动方程组 364
3.2 积分曲线分布 366
3.3 爆震波波面附近的近似解 372
4 点源爆炸 376
4.1 强爆炸自模拟解 377
4.2 冲击波的消失过程 382
4.3 点源爆炸冲击波参数的近似公式 391
5 聚合柱形与球形冲击波 396
5.1 常微分方程组 396
5.2 积分曲线分布 399
5.3 解的曲线 411
5.4 聚合柱形与球形爆震波 415
参考文献 419