湍流初級(jí)教程

第1章 緒論
1.1 湍流的本質(zhì)
1.1.1 不規(guī)則性
1.1.2 擴(kuò)散性
1.1.3 高雷諾數(shù)
1.1.4 三維渦量脈動(dòng)
1.1.5 耗散性
1.1.6 連續(xù)性
1.1.7 湍流是流動(dòng)
1.2 分析方法
1.2.1 量綱分析
1.2.2 漸近不變性
1.2.3 局部不變性
1.3 湍流的起源
1.4 湍流的擴(kuò)散
1.4.1 在具有強(qiáng)加的長(zhǎng)度尺度的問題里的擴(kuò)散
1.4.2 渦擴(kuò)散性
1.4.3 在具有強(qiáng)加的時(shí)間尺度的問題里的擴(kuò)散
1.5 湍流的長(zhǎng)度尺度
1.5.1 層流邊界層
1.5.2 擴(kuò)散和對(duì)流的長(zhǎng)度尺度
1.5.3 湍流邊界層
1.5.4 層流和湍流摩擦
1.5.5 湍流中的小尺度
1.5.6 對(duì)于耗散率的無黏估計(jì)
1.5.7 尺度關(guān)系
1.5.8 分子尺度和湍流尺度
1.6 本書的內(nèi)容概要
習(xí)題一

第2章 動(dòng)量和熱的湍流輸運(yùn)
2.1 雷諾方程
2.1.1 雷諾分解
2.1.2 相關(guān)變量
2.1.3 關(guān)于平均流的方程
2.1.4 雷諾應(yīng)力
2.1.5 熱的湍流輸運(yùn)
2.2 氣體分子動(dòng)力學(xué)要素
2.2.1 單純剪切流動(dòng)
2.2.2 分子碰撞
2.2.3 特征時(shí)間和長(zhǎng)度
2.2.4 v1和V2之間的相關(guān)
2.2.5 熱擴(kuò)散性
2.3 雷諾應(yīng)力的估計(jì)
2.3.1 雷諾應(yīng)力和旋渦伸長(zhǎng)
2.3.2 混合長(zhǎng)度模型
2.3.3 長(zhǎng)度尺度問題
2.3.4 一個(gè)被忽略的輸運(yùn)項(xiàng)
2.3.5 混合長(zhǎng)度作為一個(gè)積分尺度
2.3.6 梯度輸運(yùn)謬誤
2.3.7 進(jìn)一步估計(jì)
2.3.8 概括
2.4 湍流傳熱
2.4.1 雷諾比擬
2.4.2 混合長(zhǎng)度模型
2.5 靠近剛性壁面的湍流剪切流動(dòng)
2.5.1 具有恒定應(yīng)力的流動(dòng)
2.5.2 非零質(zhì)量傳遞
2.5.3 混合長(zhǎng)度逼近
2.5.4 混合長(zhǎng)度理論的局限
習(xí)題

第3章 湍流動(dòng)力學(xué)
3.1 平均流的動(dòng)能理論
3.1.1 單純剪切流動(dòng)
3.1.2 黏性的影響
3.2 湍流的動(dòng)能理論
3.2.1 生產(chǎn)等于耗散
3.2.2 泰勒微尺度
3.2.3 尺度關(guān)系
3.2.4 譜能量傳遞
3.2.5 進(jìn)一步估計(jì)
3.2.6 風(fēng)洞湍流
3.2.7 單純剪切流動(dòng)
3.3 渦量動(dòng)力學(xué)
3.3.1 渦量矢量和旋轉(zhuǎn)張量
3.3.2 運(yùn)動(dòng)方程中的旋渦項(xiàng)
3.3.3 雷諾應(yīng)力和渦量
3.3.4 渦量方程
3.3.5 湍流里的渦量
3.3.6 二維平均流
3.3.7 ΩiΩi的動(dòng)力學(xué)
3.3.8 ωiωi的方程
3.3.9 湍流是有旋的
3.3.10 一個(gè)近似的渦量收支
3.3.11 多尺度
3.3.12 磁場(chǎng)線的伸長(zhǎng)
3.4 溫度脈動(dòng)的動(dòng)力學(xué)
3.4.1 溫度場(chǎng)里的微尺度
3.4.2 浮力對(duì)流
3.4.3 理查森數(shù)
3.4.4 浮力時(shí)間尺度
3.4.5 莫寧-歐伯克霍夫長(zhǎng)度
3.4.6 大氣邊界層里的對(duì)流
習(xí)題

第4章 自由剪切流動(dòng)
4.1 幾乎平行的二維流動(dòng)
4.1.1 平面流動(dòng)
4.1.2 橫流動(dòng)量方程
4.1.3 流向動(dòng)量方程
4.1.4 湍流尾跡
4.1.5 湍流射流與混合層
4.1.6 動(dòng)量積分
4.1.7 動(dòng)量厚度
4.2 湍流尾跡
4.2.1 自我保存
4.2.2 平均速度分布
4.2.3 軸對(duì)稱尾跡流
4.2.4 尺度關(guān)系
4.2.5 湍流能量收支
4.3 自我推進(jìn)物體的尾跡
4.3.1 平面尾跡流
4.3.2 軸對(duì)稱尾跡流
4.4 湍流射流與混合層
4.4.1 混合層
4.4.2 平面射流
4.4.3 能量收支
4.5 尾跡流、射流和混合層的結(jié)構(gòu)比較
4.6 熱羽流
4.6.1 二維羽流
4.6.2 自我保存
4.6.3 熱通量積分
4.6.4 進(jìn)一步的結(jié)果
習(xí)題

第5章 受限于壁面的剪切流動(dòng)
5.1 多尺度問題
5.1.1 慣性底層
5.1.2 速度虧損律
5.2 管道和通道中的湍流
5.2.1 通道流動(dòng)
5.2.2 光滑壁面上的表面層
5.2.3 核心區(qū)
5.2.4 慣性底層
5.2.5 對(duì)數(shù)摩擦率
5.2.6 管道里的湍流流動(dòng)
5.2.7 管道流動(dòng)的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)
5.2.8 黏性底層
5.2.9 壁面律的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)
5.2.10 速度虧損律的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)
5.2.11 能量的流動(dòng)
5.2.12 粗糙表面上的流動(dòng)
5.3 行星邊界層
5.3.1 地轉(zhuǎn)風(fēng)
5.3.2 埃克曼層
5.3.3 速度虧損律
5.3.4 表面層
5.3.5 對(duì)數(shù)風(fēng)速分布
5.3.6 海洋里的?？寺鼘?br>5.4 壓力梯度對(duì)表面層里流動(dòng)的影響
5.4.1 對(duì)管流的二階修正
5.4.2 對(duì)數(shù)速度分布的斜率
5.5 湍流邊界層的下游發(fā)展
5.5.1 勢(shì)流
5.5.2 邊界層里的壓力
5.5.3 邊界層方程
5.5.4 平衡流
5.5.5 壁面層里的流動(dòng)
5.5.6 壁面律
5.5.7 對(duì)數(shù)摩擦律
5.5.8 壓力梯度函數(shù)
5.5.9 自由流線速度分布
5.5.10 零壓力梯度邊界層方程
5.5.11 標(biāo)量的輸運(yùn)
習(xí)題
……

第6章 湍流的統(tǒng)計(jì)描述
第7章 湍流輸
第8章 譜動(dòng)力學(xué)
參考文獻(xiàn)
索引