湍流(2018年國防工業大學出版社出版書籍)

《湍流》是2018年由國防工業大學出版社出版的圖書，作者是克里斯托夫·巴伊、熱納維耶芙·孔特·貝洛。

基本介紹

• 書名：湍流
• 作者：(法)克里斯托夫·巴伊,(法) 熱納維耶芙·孔特·貝洛
• 頁數：305
• 出版社：國防工業大學出版社
• 出版時間：2018年9月
• 裝幀：平裝
• 開本：16

書籍信息

書名 湍流

書號 978-7-118-11699-1

作者 (法)克里斯托夫·巴伊,(法) 熱納維耶芙·孔特·貝洛

出版時間 2018年9月

譯者 陳植等

版次 1版1次

開本 16

裝幀 平裝

出版基金

頁數 305

字數 362

中圖分類 O357.5

叢書名

定價 99.00

內容簡介

第1章作為導論，介紹了湍流的一些基本概念，並新增了無黏線性穩定性的相關內容。第2章介紹湍流的統計學描述，重點是引入封閉雷諾應力的湍流黏性概念，推導了平均方程和動能收支。第3章壁湍流，指出了邊界層和管道/槽道流動特性，闡述了湍流邊界層的一些主要概念。第4章中介紹自由剪下流動，包括自由射流和尾流。第5章是關於渦動力學，渦量是湍流流動中的關鍵因素，其中新增的渦辨識部分也是近年來大家比較關注的。關於均勻湍流、各向同性湍流的動力學在第6和第7章展開，湍流被以物理空間和波數空間的方式來描述。新增的Kolmogorov理論非常有利於讀者學習和工程套用。第8章介紹了基於時間發展的數值仿真和大渦模擬。第9章討論了湍流的統計模型。而關於湍流實驗研究的主要實驗技術則在第10章中介紹，包括熱線風速儀、雷射都卜勒測速儀和粒子圖像速度場。

圖書目錄

第1章湍流導論

1.1湍流流動

1.2控制參數

1.3非線性Navier-Stokes方程

1.3.1諧函式的產生

1.3.2湍流及連續介質力學

1.3.3初始條件的敏感性

1.3.4關於壓力

1.4湍流的某些實用性結論

1.4.1輸運效率

1.4.2某些不好的效應

1.5無黏線性穩定性介紹★

1.5.1Rayleigh方程★

1.5.2平面混合層★

1.5.3平面射流★

1.5.4Rayleigh方程的一般化★

1.6Orr-Sommerfeld方程★

第2章湍流的統計學描述

2.1平均方法

2.2雷諾平均Navier-Stokes方程

2.2.1流體動力學方程

2.2.2平均方程

2.3平均流的動能平衡分析

2.4脈動流的動能平衡分析

2.4.1雷諾應力輸運方程

2.4.2湍動能平衡分析

2.5湍流黏性：Boussinesq模型

2.6槽道流動

第3章壁面湍流流動

3.1摩擦速度

3.2平均速度剖面方程

3.2.1平面槽道流動

3.2.2邊界層

3.3黏性亞層

3.4對數區

3.4.1量綱分析

3.4.2一些例子

3.4.3生成項與耗散項之間的平衡

3.4.4Kolmogorov長度尺度

3.5緩衝層

3.6自由邊界

3.6.1邊界層自由邊界附近的湍流

3.6.2槽道/管道核心區湍流

3.6.3其他結論

3.7數值仿真模型

3.7.1混合長度模型

3.7.2van Driest模型

3.7.3近壁面的漸進特性

3.8更複雜的邊界層

3.9邊界層方程★

第4章自由湍流：射流與尾流

4.1自由湍流圓形射流的自然發展

4.2圓形射流的自相似性

4.2.1平均方程

4.2.2薄剪下層近似

4.2.3相似解

4.2.4徑向剖面的表達式

4.2.5其他性質

4.2.6實驗及數值結果

4.3平面射流的相似性

4.4平面尾流的相似性

4.4.1遠場尾流近似

4.4.2阻力係數

4.4.3遠場平面尾流的自相似解

4.5遠場軸對稱尾流相似性

第5章渦動力學

5.1畢奧-薩伐定律

5.2渦的拉伸

5.3亥姆霍茲方程

5.4兩個數值算例

5.5平均渦量的輸運方程

5.6渦量擬能

5.7螺旋度

5.8比渦量方程★

5.9渦的辨識★

第6章均勻與各向同性湍流

6.1均勻湍流

6.1.1長度尺度

6.1.2速度場譜張量

6.1.3譜張量

6.1.4一維譜

6.1.5湍動能

6.1.6渦量擬能與耗散

6.1.7湍流快速畸變

6.2不可壓各向同性湍流

6.2.1單點的雙速度相關

6.2.2兩點間的雙速度相關

6.2.3兩點間的雙壓力—速度相關

6.2.4兩點間的三速度相關

6.2.5譜速度張量

6.2.6其他有用的結果

6.3各向同性湍流在實驗上的實現

6.3.1實驗布局

6.3.2湍流衰退

6.4均勻湍流對粒子的擴散

6.4.1自由空間擴散

6.4.2圓管流的縱向擴散

6.5非均勻湍流中的耗散的近似表達式★

6.6螺旋度★

6.7本徵正交分解★

6.8快速畸變：軸對稱收縮★

第7章各向同性湍流動力學

7.1Kolmogorov理論

7.2Krmn和Howarth方程

7.3Lin方程

7.4Lin方程的封閉

7.5湍流的時間特徵

7.5.1湍流的記憶時間

7.5.2湍流的譜時間

7.6Kolmogorov理論的更多細節★

7.6.1速度的結構函式★

7.6.2Kolmogorov理論的改進★

7.6.3對數-常態分配耗散★

7.7均勻各向同性二維湍流★

7.8Navier-Stokes方程的傅立葉變換★

7.9利用EDQNM假設的封閉★

第8章湍流的直接模擬和大渦模擬

8.1直接數值模擬

8.1.1數值方法

8.1.2直接數值模擬的若干套用

8.2大渦模擬

8.2.1空間濾波

8.2.2濾波Navier-Stokes方程

8.2.3大渦模擬的亞格子尺度建模

8.2.4湍流黏性模型的封閉

8.2.5基於顯式鬆弛濾波的大渦模擬

8.3偏微分方程的分類★

8.4Favre濾波★

8.5可壓縮流的大渦模擬★

8.5.1濾波Navier-Stokes方程★

8.5.2總內能守恆★

8.5.3能量方程的變形★

第9章湍流模型

9.1混合長度模型

9.2kt-ε湍流模型

9.2.1湍動能的輸運方程

9.2.2耗散的輸運方程

9.2.3能量的輸運方程

9.2.4模型的高雷諾數形式

9.2.5常數Cε2的確定

9.2.6kt-ε模型的低雷諾數形式

9.2.7可實現性與非定常仿真

9.3可壓縮流動的kt-ε模型

9.3.1Favre平均的Navier-Stokes方程

9.3.2耗散率的可壓縮形式

9.3.3kt-ε模型的可壓縮形式

9.4kt-ωt湍流模型

9.5Spalart-Allmaras湍流模型

9.6小結

9.7均勻不可壓湍流的耗散方程★

9.8Favre平均的湍動能方程★

第10章實驗方法

10.1熱線風速測定法

10.1.1主要的工作原理

10.1.2導線及其在湍流中位置

10.1.3理想導線的熱傳遞關係

10.1.4恆流式熱線風速儀

10.1.5恆溫式熱線風速儀

10.1.6恆壓式熱線風速儀

10.1.7一些補充結論

10.1.8套用實例

10.2雷射都卜勒測定法

10.2.1原理

10.2.2雙光束雷射都卜勒風速儀

10.2.3雙光束雷射都卜勒風速儀的套用

10.2.4一些補充的評論

10.3粒子圖像測定法

10.3.12D-2C PIV原理

10.3.22D-2C PIV套用

10.3.32D-2C PIV實例

10.3.42D-3C PIV或Stereoscopic PIV

參考文獻