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第一章 粘性流动的基本概念与方程1

1-1 粘性流体流动1

1-1-1 引言1

1-1-2 粘性流动举例3

1-1-3 流体的粘性10

1-2 粘性流动的基本方程式13

1-2-1 研究流体运动的两种方法13

1-2-2 雷诺输运方程17

1-2-3 连续方程19

1-2-4 雷诺第二输运方程20

1-2-5 动量方程20

1-2-6 能量方程26

1-2-7 粘性流动中一点的偏应力张量27

1-2-8 粘性流动基本方程式29

1-2-9 变形速率张量30

1-2-10 本构方程36

1-2-11 纳维－斯托克斯方程39

1-2-12 纳维－斯托克斯方程的边界条件和初始条件41

1-3-1 不可压缩粘性流体在无界流场内的流动44

1-3 明槽流动的纳维－斯托克斯方程44

1-3-2 纳维－斯托克斯方程中的压强项改变为流体动压强45

1-3-3 明槽水流纳维－斯托克斯方程47

1-4 粘性流动的相似律48

1-5 涡量方程49

第二章 纳维－斯托克斯方程的解58

2-1 平行流动58

2-1-1 库埃特流动59

2-1-2 泊肃叶流动62

2-2-1 突然加速平板引起的流动（斯托克斯第一问题）67

2-2 运动平板引起的流动67

2-2-2 振动平板引起的流动（斯托克斯第二问题）68

2-3 平面驻点流动（希门茨流动）71

2-4 重力作用下的平行流动77

2-5 平行平面间的脉冲流动80

2-6 奇异摄动法简介82

2-7 低雷诺数流动87

2-7-1 斯托克斯方程88

2-7-2 斯托克斯方程的一些基本解91

2-7-3 绕过球体的均匀流动94

2-7-4 奥辛近似98

2-8 边界层流动101

第三章 边界层微分方程式109

3-1 边界层的基本特征109

3-2 边界层微分方程式114

3-2-1 二维平面边界层微分方程式115

3-2-2 沿二维弯曲壁面及轴对称曲面的边界层方程119

3-3 边界层厚度125

3-3-1 边界层位移厚度126

3-3-2 边界层动量损失厚度127

3-3-4 举例128

3-3-3 边界层能量损失厚度128

3-4 边界层方程的相似性解129

3-5 边界层的分离现象135

3-5-1 分离现象135

3-5-2 边界层流速分布特点与分离现象137

第四章 边界层微分方程式的精确解143

4-1 绕顺流放置平板的边界层流动143

4-2 绕过楔形体的流动157

4-3 绕过柱体的流动163

4-4 顺流放置平板的尾流169

4-5 平面层流射流174

4-6 圆形层流射流181

4-7 二维管道进口段流动185

第五章 边界层微分方程式的近似解188

5-1 边界层动量积分方程式与能量积分方程式188

5-2 动量积分方程应用于顺流放置的平板边界层流动191

5-3 二维流动的卡门－波豪森近似方法196

5-4 边界层方程近似解与精确解的比较206

第六章 紊流211

6-1-1 圆管流动的转捩213

6-1 由层流到紊流的转捩213

6-1-2 壁面边界层流动的转捩215

6-2 层流稳定性理论217

6-2-1 层流稳定性基本概念217

6-2-2 奥尔－佐默费尔德方程220

6-2-3 奥尔－佐默费尔德方程的主要特性223

6-2-4 稳定性理论应用于顺流放置的平板边界层流动224

6-2-5 曲壁面层流边界层的稳定性问题226

6-2-6 影响层流稳定性的其它因素232

6-3 猝发现象237

6-4 紊流的统计平均方法243

6-4-1 时间平均法（时均法）244

6-4-2 空间平均法246

6-4-3 统计平均法（系综平均法）247

6-4-4 各态遍历假设249

第七章 紊流的基本方程255

7-1 紊流连续方程和雷诺方程255

7-2 紊流能量方程259

7-2-1 紊流瞬时流动的总能量方程259

7-2-2 紊流时均的总能量方程261

7-2-3 紊流时均流动部分的能量方程263

7-2-4 紊流脉动部分的能量方程264

7-2-5 能量方程的积分形式265

7-3 紊流的涡量方程，旋涡的拉伸268

7-4 紊流计算模型的偏微分方程式274

7-4-1 紊流脉动动能方程（k方程）275

7-4-2 紊流能量耗散率方程（ε方程）279

7-5 紊流的半经验理论280

7-5-1 涡粘性模型280

7-5-2 混掺长度理论282

7-5-3 涡量传递理论286

7-5-4 卡门相似性理论288

7-5-5 普适流速分布律291

7-6 紊流的基本特性297

第八章 紊流扩散与离散299

8-1 分子扩散的费克定律300

8-2 移流扩散方程301

8-2-1 移流扩散方程301

8-2-2 扩散方程303

8-3 随机游动与分子扩散305

8-4 紊流扩散309

8-4-1 泰勒紊流扩散理论309

8-4-2 欧拉法紊流扩散方程313

8-5 剪切流中的离散316

第九章 紊动射流及尾流321

9-1 射流及尾流321

9-2 紊动射流及尾流的厚度和中心流速的沿程变化323

9-2-1 恒定射流326

9-2-2 尾流327

9-3 平面紊动射流330

9-3-1 微分方程解330

9-3-2 动量积分解334

9-4-1 圆形紊动射流的流速分布337

9-4 圆形紊动射流337

9-4-2 圆射流的紊动特性339

9-5 单独物体后的平面尾流343

9-5-1 平面尾流的流速分布343

9-5-2 平面尾流的紊动特性346

第十章 圆管紊流351

10-1 圆管中的流速分布律352

10-2 圆管紊流的阻力359

10-3 粗糙圆管364

10-3-1 管道流动按粗糙的分区365

10-3-2 粗糙圆管的流速分布367

10-3-3 粗糙圆管的阻力规律373

10-3-4 实用管道374

10-4 管流的紊动特性375

10-4-1 管流中脉动流速与紊流切应力376

10-4-2 圆管紊流的断面能量平衡380

10-4-3 圆管紊流的频谱387

第十一章 紊流平板边界层391

11-1 紊流平板边界层的流速分布与分区结构391

11-2 紊流平板边界层的紊动特性398

11-3 紊流平板边界层的能量平衡404

11-4 紊流平板边界层厚度和阻力410

11-5 粗糙平板紊流边界层415

第十二章 明槽紊流422

12-1 明槽紊流的分区结构与流速分布423

12-1-1 二维明槽均匀紊流理论分析423

12-1-2 分区结构与流速分布428

12-2 明槽紊流的阻力432

12-3 明槽紊流的紊动特性434

12-3-1 涡粘度与混掺长度434

12-3-2 紊流度436

12-3-3 明槽紊流的能量平衡443

12-4 粗糙壁面明槽紊流445

12-4-1 粗糙壁面的理论零点446

12-4-2 粗糙壁面明槽紊流的流速分布448

12-4-3 粗糙壁面明槽紊流的紊流度分布449

12-4-4 河流中的紊流452

参考书目457

附录 场论与张量基本运算知识459

名词索引473

人名索引485