本书是世界名著。中译本分上、下册出版。上册包括此书的第一、二部分,即边界层理论基础、层流边界层理论和热边界层理论。
样章试读
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上册数值表目录 ix
第七(英文)版作者序 xi
第七(英文)版英译者序 xiv
第一(德文)版作者序 xv
引言 xvii
第一部分 粘性流体运动的基本定律
第一章有摩擦的流体运动的概述 1
a 真实流体和理想流体 1
b 粘性 2
c 可压缩性 6
d 管流的Hagen-Poiseuille公式 7
e 相似性原理;Reynolds数和Mach数 10
f 理想流体理论和实验的比较 20
第二章 边界层理论概述 25
a 边界层概念 25
b 分离及涡的形成 30
c 管中和边界层中的湍流 44
第三章 可压缩粘性流体运动方程的推导 (Naviet-Srtokes方程) 51
a 流体流动的基本运动方程和连续方程 51
b 变形体中一般应力系统 53
c 流动中流体微元的应变率 56
d 应力和应变率之间的关系 64
e Srokes假设 66
f 体积粘性系数和热力学压力 68
g Navier-Stokes方程 71
第四章 Navier-Stokes方程的一般性质 78
a 根据Navier-Stokes方程推导Reynolds相似性原理 78
b 作为Navier-Stokes方程的“解”的无摩擦流动 81
c 作为涡量输运方程的Navier-Stokes方程 81
d 粘性很大(Reynolds数很小)时的极限情形 85
e 粘性很小(Reynolds数很大)时的极限情形 86
f R趋于无穷大的数学解释 89
第五章 Navier-Stokes方程的精确解 93
a 平行流动 93
1 直槽内的平行流动和Couette流动 94
2 圆管流动的Hag盟 Poiscuulo理论 95
3 两个同轴旋转的圆柱面之间的流动 98
4 突然加速的平板壁面;Stokes第一问题 101
5 Couette流动的形成 103
6 由静止开始的管内流动 104
7 振动平板附近的流动;Stokes第二问题 I05
8 种一般类型的非定常解 107
b 其他的精确解 108
9 平面驻点流动(Hiemtnz流动) 108
9a 二维非定常驻点流动 111
10 三维驻点流动 112
11 旋转圆盘附近的流动 114
12 收缩槽和扩张槽内的流动 121
13 结束语 123
第六章 极慢运动 125
a 极慢运动的微分方程 125
b 平行流绕圆球的流动 126
c 润滑的流体动力学理论 130
d Hele-Shaw流动 138
第二部分 层流边界层
第七章 二维不可压缩流动的边界层方程;平板边界层 141
a 二维流动中边界层方程的推导 141
b 边界层分离 146
c 积分边界层方程的说明 149
d 表面摩擦力 149
e 平板边界层 150
f 高阶边界层理论 160
第八章 边界层方程的一般性质 165
a 边界层特性对Reynolds数的依赖关系 165
b 边界层方程的“相似”解 167
c 边界层方程转换成热传导方程 173
d 边界层的动量积分方程和能量积分方程 175
第九章 二维定常边界层方程的精确解 179
a 绕楔流动 180
b 收缩槽中的流动 182
c 绕柱体流动;对称情形(Blasius级数) 185
d 用U(x)=U0-axn表示的位势流动的边界层 190
e 攻角平板尾迹中的流动 192
f 二维层流射流 197
g 层流平行流动 201
h 直槽进口段的流动 203
i 有限差分方法 205
j 二阶边界层 214
第十章二维定常边界层方程的近似解法 220
a 动量方程在绕零攻角平板流动中的应用 220
b 二维流动的Th.von Karman和K.Pohlhausen近似方法 225
c 近似解和精确解的比较 236
1 零攻角平板 236
2 二维驻点流动 236
3 绕圆柱的流动 237
d 其它的算例 240
e 有逆压梯度的层流流动;分离 243
第十一章 轴对称边界层和三维边界层 248
a 轴对称边界层的精确解 248
1 地面附近的旋转流动 248
2 圆形射流 254
3 轴对称尾迹 259
4 旋成体边界层 260
b 轴对称边界层的近似解 264
1 非旋转物体上边界层的近似解 264
2 圆管进口段的流动 266
3 旋转的旋成体上的边界层 267
c 轴对称边界层与二维边界层的关系;Mangler变换 271
d 三维边界层 273
1 偏航柱体上的边界层 274
2 其他物体上的边界层 281
第十二章 层流热边界层 288
a 能量方程的推导 288
b 絕热压缩的温升;驻点温度 292
c 传热的相似性理论 295
d 粘性流动中关于温度分布的精确解 302
1 Couette流动 302
2 平壁槽中的Poiseuille流动 307
e 边界层简化 309
f 热边界层的一般性质 312
1 强迫流动和自然流动 312
2 绝热壁 313
3 传热和表面摩擦力之间的比拟 314
4 Prandd数的影响 317
g 强迫流动中的热边界层 320
1 绕零攻角平板的平行流动 320
2 热边界层方程的其它相似解 330
3 任意形状等温物体上的热边界层 334
4 壁面具有任意温度分布的热边界层 340
5 旋成体和转动物体上的热边界层 342
6 圆柱体和其它形状物体的测量结果 343
7 自由流湍流度的影响 346
h 自然流动(自由对流)中的热边界层 348
第十三章 可压缩流动中的屡流边界层 355
a 物理分析 355
b 速度场和温度场之间的关系 359
1 绝热壁面 361
2 传热壁面 361
c 零攻角平板 363
d 压力梯度不为零的边界层 371
1 精确解 371
1.1.Illingworth-SdewamOu变换 372
1.2.自相似解 377
2 近似方法 387
c 激波与边界层干扰 394
第十四章 层流边界层控制 410
a 控制边界层的方法 410
1 壁而运动 412
2 边界层加速(吹除) 412
3 抽吸 413
4 注射不同的气体 414
5 通过采用适当的外形来防止转捩,层流翼型 415
6 冷却壁面 415
b 边界层抽吸 415
1 理论结果 415
1.1 基本方程 415
1.2 精确解 417
1.3 近似解 427
2 关于抽吸的一些实验结果 430
2.1 增加升力 430
2.2 减小阻力 432
c 注射不同的气体(二组元边界层) 435
1 理论结果 435
1.1 基本方程 435
1.2 精确解 438
1.3 近似解 438
2 实验结果 439
第十五章 非定常边界层 440
a 非定常边界层计算的概述 440
1 边界层方程 440
2 逐次近似法 442
3 关于周期性外部流动的林家翘方法 443
4 定常流动受轻微扰动时的级数展开法 446
5 相似解和半相似解 448
6 近似解 448
b 运动突然起动以后边界层的形成 449
1 二维情形 450
2 轴对称问题 454
c 加速运动中边界层的形成 458
d 起动过程的实验研究 460
e 周期性的边界层流动 463
1 静止流体中的振动柱体 463
2 谐振的林家翘理论 469
3 有很小谐扰动的外部流动 471
4 圆管内的振动流动 4h3
f 非定常可压缩边界层 478
1 运动正激波波后的边界层 478
2 变自由流速度和变表面温度的零攻角平板 483
参考文献 486
上册数值表目录
表1.1 粘性系数的换算因子 4
表1.2 水和空气的密度、粘性系数和运动粘性系数与温度的关系 5
表1.3 运动粘性系数 5
表2.1 在平行流动中零攻角平极后缘处的湍流边界层厚度δ 48
表5.1 在解平面和轴对称驻点流动中出现的函数.平面情形取自L.Howarth;轴对称情形取自N.Froessling 110
表5.2 在壁面上和远离壁面处算出的函数值表.这些函数值是描述旋转圆盘引起的流动所需要的,取自Sparrow和Gregg的计算结果 118
表7.1 零攻角平板边界层的函数f(η),取自L.Howarth 155
表10.1 零攻角平板边界层近似理论的计算结果 226
表10.2 层流边界层近似计算中的辅助函数,取自Holstein和Bohlen 233
表10.3 在二维驻点流动的情形下,边界层参数的精确值和近似值的比较 236
表11.1 静止壁面上方有旋转流动情形下的速度分布函数,取自J.E.Nydahl 252
表12.1 物理常数 293
表12.2 零攻角平板的无量纲传热系数α1和无量纲绝热壁温度b,根据式(12.70)和(12.75) 324
表12.3 驻点附近计算传热系数的公式中的系数A,取自H.B.Squirc 336
表12.4 函数H(△)的数值 337
表12.5 计算非等温壁面热边界层的函数F(X)的值;取自D.B.Spalding 342
表12.6 自然对流中直立热平板的传热系数(层流),按照文献[93,94,109,126] 353
表13.1 在激波附近沿平板的压力分布函数 F(X),根据式(13.89)和(13.90),取自N.Curle 408
表14.1 在有均匀抽吸的零攻角平板起始段内,速度剖面的无量纲边界层厚度δ1和形状因子δ1/δ2,取自Iglisch 420