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第1章　可压缩流体的热力学、流体力学基础及有关数学工具1

1.1　气体动力学发展概况及研究范畴1

1.2 场论基础与张量计算初步8

1.3　物理场在绝对与非惯性相对坐标系中的转换关系21

1.4　流体力学基本方程组的积分与微分形式24

1.5　流体运动的热力学基础33

1.6　气体的粘性系数、热传导系数与扩散系数42

1.7　声速、马赫数及弱扰动在气流中的传播44

1.8　滞止参数、临界参数及气动函数47

1.9　几个重要的特殊方程54

参考文献69

习题73

第2章　膨胀波、压缩波和激波76

2.1　膨胀波、压缩波的形成及普朗特-迈耶流动76

2.2　激波的性质及激波前后的参数关系87

2.3　正激波与斜激波98

2.4　激波、膨胀波的反射和相交112

2.5　超声速圆锥绕流及轴对称锥型流的求解117

2.6　超声速进气道的激波系以及排气喷管的波系分析122

2.7　压气机及涡轮中的激波与膨胀波128

参考文献148

习题149

第3章　可压缩一维定常流动152

3.1　广义一维流动的基本方程组152

3.2　一维定常流动的基本关系160

3.3　几个制约因素在一维定常流基本方程中的数学表达及其影响系数163

3.4　变截面一维定常无粘、绝能流170

3.5　等截面一维定常绝热摩擦管流184

3.6　等截面无摩擦一维定常加热（或冷却）管流197

3.7　变流量管流209

3.8 变比热容气动函数及其应用214

参考文献219

习题219

第4章　可压缩一维非定常流动222

4.1　可压缩、无粘、非定常基本方程组的数学结构及一维流动222

4.2　守恒变量与原始变量基本方程组间的相互转换及特征分析227

4.3 双曲型守恒律方程的弱解及熵函数、熵通量、熵条件235

4.4　双曲型偏微分方程初、边值问题的提法245

4.5　广义一维非定常流动的特征线和相容关系252

4.6　非定常一维均熵流动及分析258

4.7　波的相互作用267

4.8　有间断面的一维非定常流动271

4.9　激波管及流动分析295

参考文献300

习题301

第5章　粘性流动与湍流模型基础307

5.1　粘性流动的一般概述307

5.2 基本方程组的几种通用形式及粘性项的计算313

5.3 粘性流体力学方程组的数学性质及定解条件327

5.4　N-S方程的几个精确解336

5.5　剪切层与边界层的概念以及相似解存在的条件346

5.6　基于I-S变换的二维可压缩层流边界层求解方法356

5.7　不可压缩与可压缩湍流流动的基本方程359

5.8　定常二维湍流边界层方程及动量积分关系式解法371

5.9　湍流模型基础377

参考文献382

习题385

第6章　二维及三维亚声速定常流动390

6.1　流函数方程及势函数方程390

6.2　小扰动线化理论400

6.3　沿波形壁流动的二维精确解404

6.4　亚声速绕薄翼型定常流动的相似律407

6.5　亚声速定常、无旋、均熵流动的速度图方法411

6.6　Karman—钱学森的近似方法417

6.7　机翼与叶栅绕流的尾缘条件418

参考文献428

习题430

第7章　二维及三维跨声速定常流动434

7.1　跨声速流动的一般论述434

7.2　三维跨声速流动的相似律438

7.3　收-扩喷管的二维定常跨声速流动446

7.4　跨声速Tricomi方程453

7.5　跨声速流函数方法及人工可压缩性456

7.6　二维与三维跨声速势函数方程的数值解法458

7.7　跨声速计算中高效率、高分辨率算法的概述465

参考文献474

习题477

第8章　二维及三维超声速流动482

8.1　定常二维超声速无粘、无旋、等熵流动的特征线方法482

8.2　定常二维超声速、无粘、等熵、有旋流动的特征线方法486

8.3 无粘、定常三维等熵超声速流动中的特征面及相容性关系489

8.4 多个自变量一阶方程组的特征分析495

8.5 平面定常超声速流动特征线法的几种提法500

8.6　特征线方法数值计算的预估与校正501

8.7　喷管内超声速流场的分析及相关计算域的确定506

8.8　超声速流动的空间推进求解方法508

参考文献518

习题521

第9章　高超声速流动527

9.1　高超声速流动的特征527

9.2　高超声速流动的斜激波以及膨胀波关系531

9.3 高超声速无粘流动分析535

9.4　高超声速粘性流动分析544

9.5 高温效应以及高温无粘气体的平衡流与非平衡流动557

9.6 高温粘性气体动力学基本方程组及守恒形式569

参考文献573

习题575

第10章　气动声学基础577

10.1　运动介质中声学的基本方程及声场中的能量关系578

10.2　运动介质中的广义Lighthill方程及其解581

10.3　声辐射点源的基本解以及相关的Green函数586

10.4　喷流的声场及降噪分析591

10.5　压气机与涡轮的噪声以及降噪分析594

10.6 计算气动声学中的高精度、高分辨率、保持色散关系的差分格式595

参考文献632

习题637

附录　气体动力学函数表640

表1　二维超声速等熵流动函数表（γ＝1.4的量热完全气体）640

表2　正激波前后气流参数表（γ＝1.4的量热完全气体）643

表3　斜激波前后气流参数表（γ＝1.4的量热完全气体）648

表4（a） 一维等熵流气动函数表（γ＝1.4）661

表4（b） 一维等熵流气动函数表（γ＝1.33）668

表5　等截面绝热摩擦管流（γ＝1.4）674

表6　等截面管道有热交换无摩擦的定常流动（γ＝1.4）676

表7（a） 垂直于主流的添质流动（γ＝1.4）679

表7（b） 垂直于主流的添质流动（γ＝1.2）682

表8（a） 空气主要组元的量纲为1的比定容热容683

表8（b） 平衡空气的压缩因子（参考NACA TN 4150）684

表8（c） 平衡空气的量纲为1的声速684

表8（d） 纯空气的一些化学反应速率常数685

表8（e） 平衡空气的粘性系数μ／μ0685

表8（f） 平衡空气的冻结热传导系数kf/k0686

表8（g） 空气成分的二元扩散系数686

表8（h） 空气主要组元的一些光谱数据687

表9　地球标准大气层表687

表10　气体常数表689

表11　普适物理常数表689