空气动力学基础 节选

《空气动力学基础》可作为高等工业院校有关专业的专业基础教材，特别是作为飞行器设计、宇航动力、发射工程、航天运输、工程力学、安全工程以及能源动力类等专业的教材，也可供相关专业的科技人员参考。本教材对空气动力学基础作了全面介绍，全书共分7章，分别介绍了流体力学与热力学基础知识、二维位势流流动、定常一维流动、膨胀波与激波、层流与湍流边界层、气体的多维流动分析以及计算流体力学基础，涵盖了空气动力学的主要基础内容，从低速到高速、从一维到三维、从亚声速到高超声速流动的基础内容。全书特别注意讲述空气动力学的基本概念、基本方程和基本求解方法，始终贯穿了基础、实用、简练的方针，力图做到深入浅出，少而精。

空气动力学基础 目录

第1章 流体力学与热力学基础知识1.1 空气动力学与气体动力学的发展概况1.1.1 空气动力学研究的基本任务1.1.2 空气动力学与气体动力学的发展1.1.3 空气动力学与气体动力学的分类1.1.4 空气动力学与气体动力学的研究方法1.1.5 我国空气动力学与气体动力学的发展概况1.2 气体的基本物理性质1.2.1 流体的密度、压强和温度1.2.2 气体的压缩性、黏性和传热性1.2.3 流体的基本模型1.2.4 标准大气1.3 声速和马赫数1.3.1 声速1.3.2 马赫数1.4 热力学中的基本定律1.4.1 完全气体、状态方程、内能和焓1.4.2 热力学**定律1.4.3 热力学第二定律1.5 描述流体运动的两种方法1.5.1 流场及其两种描述方法1.5.2 迹线、流线和流管1.6 流体微团运动的分析1.6.1 微团运动的分析1.6.2 散度、旋度和速度势1.7 连续方程的微分与积分形式1.7.1 连续方程的积分形式1.7.2 连续方程的微分形式1.8 动量方程的微分与积分形式1.8.1 动量方程的积分形式1.8.2 动量方程的微分形式1.9 能量方程的微分与积分形式1.9.1 能量方程的积分形式1.9.2 能量方程的微分形式1.9.3 一维定常流的能量方程习题1第2章 二维位势流流动2.1 不可压缩流体的速度势方程2.1.1 基本方程与边界条件2.1.2 流动的叠加2.2 几种简单的二维位势流2.2.1 直匀流、点源与点涡2.2.2 直匀流中的点源2.2.3 等强度的点源和点汇——偶极子2.3 库塔一儒可夫斯基升力定理2.3.1 绕圆柱的无环量流动2.3.2 绕圆柱的有环量流动2.3.3 库塔一儒可夫斯基定理习题2第3章 定常一维流动3.1 几种简单的一维定常流动3.2 绝热流和等熵流3.2.1 能量方程及其特征常数3.2.2 无量纲速度——A数3.2.3 沿流线的等熵关系式3.2.4 比流量与流量3.3 变截面一维等熵流动3.3.1 变截面管中一维流动的基本方程3.3.2 截面积变化对气流参数的影响3.4 等截面一维摩擦管流3.4.1 等截面摩擦管流的焓熵图3.4.2 摩擦对气流参数的影响3.4.3 摩擦管中气流参数的计算3.4.4 摩擦壅塞3.5 等截面一维加热管流3.5.1 等截面换热管流的焓熵图3.5.2 热量交换对气流参数的影响3.5.3 换热管流的计算3.5.4 加热壅塞现象习题3第4章 膨胀波与激波4.1 弱扰动在气流中的传播4.2 普朗特一迈耶流动4.2.1 膨胀波的形成及其特点4.2.2 膨胀波的计算4.2.3 普朗特一迈耶函数4.3 弱压缩波4.4 膨胀波的反射与相交4.4.1 膨胀波在直固壁上的反射4.4.2 膨胀波的相交4.4.3 膨胀波在自由边界上的反射4.4.4 膨胀波与压缩波的相交4.5 斜激波中气体参数的基本关系式4.5.1 基本方程式4.5.2 朗金一雨贡纽关系式4.5.3 普朗特关系式4.5.4 激波前后参数间的主要关系式4.5.5 激波的强解与弱解4.5.6 斜激波的计算4.6 激波的相交与反射4.6.1 激波在固体直壁上的反射4.6.2 激波在自由边界上的反射4.6.3 异侧激波的相交4.6.4 同侧激波的相交4.6.5 激波的不规则反射和相交4.6.6 激波和膨胀波的相交习题4第5章 层流与湍流边界层5.1 层流与湍流的基本概念5.1.1 黏性流体与无黏流体5.1.2 层流与湍流5.1.3 边界层内沿物面法线方向的压强变化特征5.1.4 边界层的厚度5.2 二维层流边界层的相似解5.2.1 边界层微分方程的推导5.2.2 平板上边界层微分方程的相似解5.2.3 具有相似解的曲面边界层方程5.2.4 一般情况下边界层微分方程的数值解5.3 二维湍流边界层的主要物理特征及壁面律5.3.1 湍流边界层的复合层性质5.3.2 壁面律和内层结构5.3.3 速度亏损律5.3.4 湍流边界层的间歇现象5.4 边界层的动量积分方程5.4.1 卡门动量积分关系式的推导5.4.2 动量积分关系式在层流与湍流中的应用5.4.3 平板层流与湍流边界层的流动特性与计算

空气动力学基础 作者简介

王保国，教授，博士生导师，1947年生、山东省临清市人。北京市教学名师、北京理工大学流体力学学科带头人。在中国科学院学习与工作的16年间，曾两次荣获中国科学院科技进步奖；1993年荣获国家劳动人事部首届全国优秀博士后奖，成为1986至1993年问全国50名获奖人之一；在清华大学任教授与博导的10年间，曾两次荣获清华大学教学优秀奖。2003年起，以知名教授、学科带头人的方式由清华大学引进到北京理工大学任教，先后担任该校流体力学、工程热物理等3个学科的带头人。已出版《气体动力学》等4部学术专著与教材：发表学术论文190余篇，其中包括在《AJAA》、《ASME》、《IntemationalJournal for Numerical Methods in Fluids》、《应用数学和力学》、《力学学报》等国内外著名杂志上。现任宇航学院教授、博士生导师、学科带头人：中国人类工效学学会副理事长、人机工程委员会主任；全国人一机一环境委员会副秘书长等职务。
刘淑艳教授，黑龙江省哈尔滨市人。曾先后赴美国、德国和法国作高级访问学者进行流体力学研究。自1 978年至今一直担任本科生《流体力学》、《空气动力学》等课程的教学工作；1994年荣获国家科技发明奖，她为主要获奖人之一；曾多次荣获兵器工业部和国防科工委的奖励。发表学术论文80余篇，出版学术专著和教材共5部。