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內(nèi)容簡(jiǎn)介

　　本書共分 10 章，主要論述湍流與轉(zhuǎn)捩的基本概念、理論、方法和現(xiàn)象，著重講解現(xiàn)代湍流與轉(zhuǎn)捩數(shù)值模擬方法，評(píng)價(jià)各方法的優(yōu)缺點(diǎn)與適用范圍，探討各方法未來發(fā)展方向。本書的編寫目的是使讀者在學(xué)習(xí)湍流與轉(zhuǎn)捩基本理論的基礎(chǔ)上，了解湍流與轉(zhuǎn)捩數(shù)值模擬方法的構(gòu)造思路，學(xué)會(huì)在實(shí)際工程實(shí)踐中如何正確選擇模擬方法以及如何評(píng)價(jià)模擬結(jié)果，最終實(shí)現(xiàn)學(xué)以致用的目的。本書可作為普通高等院校高年級(jí)本科生和研究生的教材和參考書，同時(shí)也可供高等院校、科研院所及研制設(shè)計(jì)部門有關(guān)專業(yè)人員參考。

作者簡(jiǎn)介

　　趙瑞，北京理工大學(xué)宇航學(xué)院講師，香港理工大學(xué)訪問學(xué)者。主要從事湍流模式、轉(zhuǎn)捩，非定常流動(dòng)、計(jì)算流體力學(xué)等方向的研究工作。曾參與國(guó)家973、“十二五”等多項(xiàng)重大項(xiàng)目以及多項(xiàng)航天院所型號(hào)氣動(dòng)任務(wù)，目前主持國(guó)家自然科學(xué)基金青年基金項(xiàng)目一項(xiàng)，?；A(chǔ)研究基金兩項(xiàng)，參與民用航天項(xiàng)目一項(xiàng)。曾獲得 2016年度優(yōu)秀班主任稱號(hào)，2014年度北京理工大學(xué)優(yōu)秀青年教師稱號(hào)，2011年度教育部博士研究生學(xué)術(shù)新人獎(jiǎng)、第十五屆全國(guó)計(jì)算流體力學(xué)會(huì)議優(yōu)秀論文獎(jiǎng)，《氣體物理-理論與應(yīng)用》雜志2012年度青年杰出論文獎(jiǎng)。

圖書目錄

第 1 章　導(dǎo)讀
第 3 章　湍流封閉問題
3. 1　湍流的統(tǒng)計(jì)平均
3. 2　雷諾平均方程
3. 3　雷諾應(yīng)力及湍動(dòng)能輸運(yùn)方程
3. 4　脈動(dòng)方程
3. 5　小結(jié)
第 4 章　湍流統(tǒng)計(jì)理論簡(jiǎn)介
4. 1　均勻各向同性湍流
4. 1. 1　相關(guān)函數(shù)與能譜分析
4. 1. 2　K41 理論
4. 1. 3　湍能譜的-5/3 冪次率
4. 2　壁湍流速度分層結(jié)構(gòu)
4. 2. 1　壁面律
4. 2. 2　速度虧損律
4. 3　自由剪切湍流
4. 4　半經(jīng)驗(yàn)理論
4. 4. 1　Boussinesq 渦黏性假設(shè)
4. 4. 2　Prandtl 混合長(zhǎng)度理論
4. 4. 3　von
Kármán 相似性假設(shè)
4. 5　小結(jié)
第 5 章　湍流模式理論
5. 1　湍流模型 (RANS)
5. 1. 1　渦黏性模型
5. 1. 2　非線性渦黏性模型
5. 1. 3　二階矩模型
5. 2　湍流模型的數(shù)值求解方法
5. 3　大渦模擬
5. 3. 1　濾波概念簡(jiǎn)介
5. 3. 2　大渦模擬的控制方程
5. 3. 3　常用的亞格子模型
5. 4　RANS/ LES 混合方法
5. 4. 1　基于 SA 模型的 DES 類方法
5. 4. 2　基于 SST 模型的 DES 類方法
5. 5　湍流模擬方法研究展望
第 6 章　湍流模式的性能分析和一般性評(píng)價(jià)
6. 1　線性渦黏性模型
6. 1. 1　零方程模型
6. 1. 2　一方程模型
6. 1. 3　二方程模型
6. 1. 4　工程常用湍流模型性能對(duì)比
6. 2　非線性湍流模型
6. 2. 1　顯式代數(shù)應(yīng)力模型
6. 2. 2　非線性渦黏性模型
6. 3　大渦模擬方法
6. 3. 1　混合層流動(dòng)
6. 3. 2　湍流槽道流動(dòng)
6. 4　DES 類方法
6. 4. 1　SA-DES 方法影響因素研究
6. 4. 2　Re D=3900 圓柱繞流
6. 4. 3　超聲速凹腔-壓縮拐角流動(dòng)
6. 5　小結(jié)
第 7 章　邊界層轉(zhuǎn)捩概述
7. 1　邊界層轉(zhuǎn)捩類型
7. 1. 1　自然轉(zhuǎn)捩
7. 1. 2　旁路轉(zhuǎn)捩
7. 1. 3　分離誘導(dǎo)轉(zhuǎn)捩
7. 1. 4　尾跡誘導(dǎo)轉(zhuǎn)捩
7. 2　邊界層轉(zhuǎn)捩影響因素
7. 3　流動(dòng)穩(wěn)定性
7. 3. 1　線性穩(wěn)定性理論
7. 3. 2　穩(wěn)定性理論的相關(guān)結(jié)論
7. 4　小結(jié) 108
第 8 章　邊界層轉(zhuǎn)捩預(yù)測(cè)方法簡(jiǎn)介 109
8. 1　經(jīng)驗(yàn)轉(zhuǎn)捩準(zhǔn)則
8. 2　e N 方法
8. 3　模式理論
8. 3. 1　非湍流脈動(dòng)
8. 3. 2　間歇因子
8. 3. 3　典型湍流/ 轉(zhuǎn)捩模式介紹
8. 4　高精度數(shù)值模擬
8. 4. 1　高精度數(shù)值模擬邊界層轉(zhuǎn)捩簡(jiǎn)介
8. 4. 2　零壓力梯度平板邊界層轉(zhuǎn)捩的直接數(shù)值模擬
8. 5　轉(zhuǎn)捩預(yù)測(cè)方法研究展望
8. 6　小結(jié)
第 9 章　k-ω-γ轉(zhuǎn)捩模式的改進(jìn)
9. 1　雷諾數(shù)效應(yīng)修正
9. 1. 1　雷諾數(shù)效應(yīng)修正形式
9. 1. 2　算例驗(yàn)證 1———不同來流雷諾數(shù)平板
9. 1. 3　算例驗(yàn)證 2———不同來流雷諾數(shù)尖錐
9. 2　橫流轉(zhuǎn)捩預(yù)測(cè)方法構(gòu)造
9. 2. 1　邊界層外緣及橫流速度獲取
9. 2. 2　橫流模態(tài)時(shí)間尺度構(gòu)造
9. 2. 3　算例驗(yàn)證 1———HIFiRE-5
9. 2. 4　算例驗(yàn)證 2———1°攻角鈍錐
9. 3　小結(jié)
第 10 章　改進(jìn)的 k-ω-γ轉(zhuǎn)捩模式在工程復(fù)雜外形飛行器中的應(yīng)用
10. 1　X-51A 飛行器前體
10. 2　類 X-51A 飛行器全機(jī)
10. 3　小結(jié) 174
參考文獻(xiàn) 176