現(xiàn)代可壓縮流：以歷史的視角（雙語教學(xué)譯注版 第3版）

目錄：
第1章　可壓縮流——歷史和引述……1
1.1　歷史里程碑……………………………9
1.2　可壓縮流定義…………………………12
1.3　流態(tài)分類………………………………15
1.4　熱力學(xué)簡單回顧………………………19
1.5　物體上的氣動(dòng)力………………………33
1.6　現(xiàn)代可壓縮流…………………………36
1.7　小結(jié)……………………………………38
　　 作業(yè)……………………………………38

第2章　無黏流動(dòng)積分形式守恒方程…41
2.1　原理……………………………………43
2.2　方法……………………………………43
2.3　連續(xù)方程………………………………45
2.4　動(dòng)量方程………………………………46
2.5　短評……………………………………49
2.6　能量方程………………………………50
2.7　最終短評………………………………53
2.8　動(dòng)量方程的應(yīng)用：噴氣推進(jìn)發(fā)動(dòng)機(jī)推力……………………………………54
2.9　小結(jié)……………………………………63
　　 作業(yè)……………………………………64

第3章　一維流動(dòng)………………………65
3.1　介紹……………………………………67
3.2　一維流動(dòng)方程…………………………71
3.3　聲速和馬赫數(shù)…………………………74
3.4　流動(dòng)參數(shù)的方便定義…………………77
3.5　能量方程的其他形式…………………78
3.6　正激波關(guān)系式…………………………86
3.7　許貢紐方程……………………………98
3.8　一維加熱流…………………………102
3.9　一維有摩擦流………………………111
3.10　歷史摘記：聲波和激波…………117
3.11　小結(jié)………………………………121
　　 作業(yè)………………………………124

第4章　斜激波和膨脹波……………127
4.1　介紹…………………………………129
4.2　斜波根源……………………………131
4.3　斜激波關(guān)系式………………………133
4.4　繞尖楔和圓錐的超聲速流…………145
4.5　激波極線……………………………149
4.6　激波在固壁上的規(guī)則反射…………152
4.7　關(guān)于超聲速流經(jīng)過多波系的討論…157
4.8　壓力—偏轉(zhuǎn)角曲線…………………158
4.9　異側(cè)激波的相交……………………159
4.10　同側(cè)激波的相交…………………161
4.11　馬赫反射…………………………163
4.12　鈍頭體前的脫體激波……………165
4.13　三維激波…………………………166
4.14　普朗特-邁耶膨脹波……………167
4.15　激波-膨脹波理論………………174
4.16　歷史摘記：普朗特對超聲速流的早期研究和普朗特-邁耶理論的起源183
4.17　小結(jié)………………………………186
　　 作業(yè)………………………………187

第5章　準(zhǔn)一維流……………………191
5.1　介紹…………………………………195
5.2　控制方程……………………………196
5.3　面積—速度關(guān)系式…………………199
5.4　噴管…………………………………202
5.5　擴(kuò)壓器………………………………218
5.6　波在自由面上的反射………………226
5.7　小結(jié)…………………………………228
5.8　歷史摘記：拉瓦爾傳略……………228
5.9　歷史摘記：斯托多拉和首次定形性的超聲速噴管試驗(yàn)……………………230
5.10　小結(jié)………………………………232
　　 作業(yè)………………………………234

第6章　無黏流動(dòng)微分形式守恒方程239
6.1　介紹…………………………………241
6.2　微分形式守恒方程…………………242
6.3　實(shí)質(zhì)導(dǎo)數(shù)……………………………244
6.4　非守恒型微分方程…………………247
6.5　熵方程………………………………253
6.6　克羅科定理：可壓縮流熱力學(xué)和動(dòng)力學(xué)的關(guān)系………………………254
6.7　歷史摘記：守恒方程的早期發(fā)展…256
6.8　歷史摘記：萊昂哈德·歐拉生平簡介…………………………………258
6.9　小結(jié)…………………………………260

第7章　非定常波運(yùn)動(dòng)………………261
7.1　介紹…………………………………263
7.2　運(yùn)動(dòng)的正激波………………………266
7.3　反射激波……………………………273
7.4　波傳播的物理畫面…………………277
7.5　聲學(xué)理論基本要點(diǎn)…………………279
7.6　有限（非線性）波…………………285
7.7　入射和反射膨脹波…………………291
7.8　激波管關(guān)系式………………………297
7.9　有限壓縮波…………………………298
7.10　小結(jié)………………………………300
　　 作業(yè)………………………………300

第8章　一般守恒方程的再討論：速度勢方程…………………303
8.1　介紹…………………………………304
8.2　無旋流動(dòng)……………………………304
8.3　速度勢方程…………………………308
8.4　歷史摘記：流體旋轉(zhuǎn)和速度勢思想的起源…………………………312

第9章　線化流動(dòng)……………………315
9.1　介紹…………………………………317
9.2　線化速度勢方程……………………318
9.3　線化壓力系數(shù)………………………322
9.4　線化亞聲速流動(dòng)……………………324
9.5　改進(jìn)的壓縮性修正…………………333
9.6　線化超聲速流………………………335
9.7　臨界馬赫數(shù)…………………………342
9.8　小結(jié)…………………………………348
9.9　歷史摘記：1935年沃特會議——現(xiàn)代可壓縮流的開始及其前后相關(guān)事件…349
9.10　歷史摘記：普朗特小傳…………354
9.11　歷史摘記：葛勞渥小傳…………357
9.12　小結(jié)………………………………358
　　 作業(yè)………………………………360

第10章　錐形流………………………363
10.1　介紹………………………………364
10.2　錐形流的物理形態(tài)………………366
10.3　定量公式（仿照特勒和麥科爾的方法）………………………………366
10.4　數(shù)值求解步驟……………………371
10.5　繞圓錐的超聲速流的物理形態(tài)…372
　　 作業(yè)………………………………375

第11章　定常超聲速流的數(shù)值技術(shù)…377
11.1　計(jì)算流體力學(xué)簡介………………380
11.2　特征線法思想……………………383
11.3　特征線的確定：二維無旋流……386
11.4　相容方程的確定…………………391
11.5　單元過程…………………………392
11.6　影響域和依賴域…………………396
11.7　超聲速噴管設(shè)計(jì)…………………397
11.8　軸對稱無旋流動(dòng)的特征線方法…403
11.9　有旋（非等熵和非絕熱）流動(dòng)的特征線方法………………………407
11.10　特征線的三維方法………………409
11.11　有限差分介紹……………………411
11.12　麥科馬克方法……………………417
11.13　邊界條件…………………………418
11.14　穩(wěn)定性判據(jù)：CFL判據(jù)…………420
11.15　激波捕捉法和激波裝配法：守恒和非守恒方程………………………422
11.16　在航天飛機(jī)上應(yīng)用特征線法與有限差分法求解結(jié)果的比較…………423
11.17　歷史摘記：特征線方法在超聲速流動(dòng)中的首次實(shí)際應(yīng)用…………426
11.18　小結(jié)………………………………428
　　 作業(yè)………………………………429

第12章　時(shí)間推進(jìn)技術(shù)：在超聲速鈍頭體和噴管上的應(yīng)用………431
12.1　定常流動(dòng)時(shí)間推進(jìn)求解思想簡介434
12.2　穩(wěn)定性判據(jù)………………………440
12.3　鈍頭體問題——定性特征和限制特征線……………………………441
12.4　牛頓理論…………………………443
12.5　鈍頭體問題的時(shí)間推進(jìn)求解……445
12.6　鈍頭體流場結(jié)果…………………450
12.7　二維噴管流動(dòng)的時(shí)間推進(jìn)求解…453
12.8　時(shí)間推進(jìn)技術(shù)的其他方面：人工黏性…………………………455
12.9　歷史摘記：牛頓正弦平方定律——深入討論…………………………458
12.10　小結(jié)………………………………460
　　 作業(yè)………………………………461

第13章　三維流動(dòng)……………………463
13.1　介紹………………………………464
13.2　有迎角錐流：定性方面…………466
13.3　有迎角錐流：定量方面　………474
13.4　有迎角的鈍頭體…………………484
13.5　停滯流線和最大熵流線…………494
13.6　評論和小結(jié)………………………495

第14章　跨聲速流……………………497
14.1　介紹………………………………500
14.2　跨聲速流的一些物理屬性………501
14.3　跨聲速流的理論特性：跨聲速相似性……………………………505
14.4　小擾動(dòng)速度勢方程求解：穆曼-科爾法……………………510
14.5　全速勢方程數(shù)值求解……………516
14.6　歐拉方程數(shù)值求解………………525
14.7　歷史摘記：跨聲速飛行——發(fā)展、挑戰(zhàn)、失敗和成功…532
14.8　小結(jié)和評論………………………544

第15章　高超聲速流…………………547
15.1　介紹………………………………549
15.2　什么是高超聲速流………………550
15.3　高超聲速激波關(guān)系式……………555
15.4　當(dāng)?shù)乇砻鎯A角法：牛頓理論……559
15.5　馬赫數(shù)無關(guān)性……………………565
15.6　高超聲速小擾動(dòng)方程……………570
15.7　高超聲速相似性原理……………574
15.8　計(jì)算流體力學(xué)應(yīng)用于高超聲速：一些評論…………………………581
15.9　小結(jié)和最終評論…………………583

第16章　高溫氣體性質(zhì)………………585
16.1　介紹………………………………587
16.2　氣體的微觀描述…………………590
16.3　計(jì)算給定宏觀態(tài)的微觀態(tài)數(shù)……598
16.4　最大概率宏觀態(tài)…………………600
16.5　極限情形：玻耳茲曼分布………602
16.6　依據(jù)配分函數(shù)計(jì)算熱力學(xué)屬性…604
16.7　依據(jù)T和V計(jì)算配分函數(shù)………606
16.8　單組分氣體熱力學(xué)性質(zhì)的實(shí)際計(jì)算………………………………610
16.9　平衡常數(shù)…………………………614
16.10　化學(xué)平衡——定性討論…………618
16.11　平衡態(tài)化學(xué)組分的實(shí)際計(jì)算……619
16.12　平衡氣體混合物的熱力學(xué)參數(shù)…621
16.13　非平衡系統(tǒng)介紹…………………628
16.14　振動(dòng)速率方程……………………629
16.15　化學(xué)反應(yīng)速率方程………………635
16.16　高溫氣體中的化學(xué)非平衡………639
16.17　化學(xué)非平衡小結(jié)…………………641
16.18　本章小結(jié)…………………………641
　　 作業(yè)………………………………643

第17章　高溫流：基本示例…………645
17.1　局部熱力學(xué)平衡和化學(xué)平衡介紹………………………………647
17.2　平衡正激波流……………………648
17.3　平衡準(zhǔn)一維噴管流………………653
17.4　凍結(jié)流和平衡流：比熱容………659
17.5　平衡聲速…………………………664
17.6　關(guān)于使用γ=cp/cv…………………668
17.7　非平衡流：組元連續(xù)方程………669
17.8　振動(dòng)非平衡速率方程……………672
17.9　非平衡流控制方程小結(jié)…………672
17.10　非平衡正激波流…………………674
17.11　非平衡準(zhǔn)一維噴管流……………680
17.12　小結(jié)………………………………688
　　 作業(yè)………………………………689
附錄A
表A.1　等熵流函數(shù)表…………………691
表A.2　正激波參數(shù)表…………………696
表A.3　一維加熱流……………………700
表A.4　一維有摩擦流…………………705
表A.5　普朗特-邁耶函數(shù)和馬赫角…710
附錄B　計(jì)算流體力學(xué)的例證和練習(xí)…712
B.1　方程…………………………………712
B.2　中間數(shù)值結(jié)果：開始數(shù)次迭代……725
B.3　最終數(shù)值結(jié)果：定常解……………730
B.4　小結(jié)…………………………………741
B.5　等熵噴管流——亞聲速/超聲速
（非守恒型）…………………………741
參考文獻(xiàn)………………………………745
索引……………………………………751