图书信息

内容简介

作者简介

目录

前言

图书信息

作　者： 张兆顺，崔桂香，许春晓 著

丛 书 名： 出 版 社： 清华大学出版社 ISBN：9787302114680 出版时间：2005-09-01 版　次：1 页　数：279装　帧：平装 开　本：16开 所属分类：图书 > 教材教辅 > 研究生

图书 > 科学与自然 > 力学

内容简介

本书系统、完整地叙述湍流的基本理论和近代的湍流数值模拟方法。全书共8章，具体内容包括湍流的统计和测量、湍流运动的基本方程、均匀各向同性湍流、简单剪切湍流、标量湍流、湍流直接数值模拟、雷诺平均统计模式、湍流大涡数值模拟。书中总结了近年来国内外湍流前沿和热点问题研究的进展，并融入了作者多年来的教学经验和学术成果。

本书可作为工程力学、流体力学、空气动力学、航空工程、工程热物理、热能工程、核能工程、环境科学和工程、水利工程等专业研究生教材和科研人员的参考书。

作者简介

张兆顺：清华大学教授，1957年上海交通大学造船系毕业，1959年中国科学院清华大学合办第一届工程力学研究班毕业。1981英国南安普顿大学航空航天系博士。

崔桂香：清华大学教授，1977年清华大学力学系毕业，1982年清华大学流体力学硕士。

许春晓：清华大学教授，1990年大学副教授，1995年清华大学流体力学博士。

目录

第1章 湍流的统计和测量

1.1 湍流的不规则性

1.2 湍流的统计

1.2.1 随机变量的概率分布和概率密度

1.2.2 湍流的统计量

1.3 湍流脉动的谱

1.3.1 时间平稳态中的频谱

1.3.2 均匀湍流场中的波谱

1.3.3 非均匀湍流场中谱函数的推广

1.4 拉格朗日湍流

1.4.1 拉格朗日概率密度函数和拉格朗日相关函数

1.4.2 均匀湍流场中质点位移的公式——Taylor公式

1.5 湍流脉动的测量原理

第2章 湍流运动的基本方程

2.1 Navier\\|Stokes方程和湍流

2.2 雷诺方程和脉动运动方程

2.2.1 雷诺方程

2.2.2 脉动运动方程

2.3 雷诺应力和雷诺应力输运方程

2.3.1 雷诺应力张量

2.3.2 雷诺应力输运方程

2.3.3 湍动能输运过程

2.3.4 雷诺应力输运过程

2.3.5 不可压缩湍流场中脉动压强分布和压强变形率相关的解析表达式

2.3.6 湍流统计方程的封闭性讨论

2.4 不可压缩湍流的标量输运方程

2.5 可压缩湍流的统计方程

2.5.1 可压缩湍流运动的系综平均方程

2.5.2 密度加权平均的可压缩流体运动方程

2.6 涡量的输运和湍流

2.6.1 不可压缩流体中涡量的运动学

2.6.2 不可压缩流场中的涡动力学

2.6.3 涡动力学和湍流

第3章 均匀各向同性湍流

3.1 均匀湍流场的相关函数和谱张量

3.2 均匀各向同性湍流场的相关函数和谱张量

3.2.1 张量的不变量和张量函数

3.2.2 各向同性湍流的相关张量函数及其性质

3.2.3 不可压缩各向同性湍流的相关张量函数及其性质

3.3 不可压缩均匀各向同性湍流的动力学方程

3.3.1 不可压缩均匀湍流的基本方程

3.3.2 不可压缩均匀湍流的谱理论

3.3.3 不可压缩均匀湍流中的湍动能输运过程

3.3.4 均匀湍流中的湍动能传输链

3.4 不可压缩均匀各向同性湍流动力学的若干性质

3.4.1 不可压缩均匀湍流的2阶速度相关动力学方程和谱张量动力学方程

3.4.2 不可压缩均匀各向同性湍流的Karman\\|Howarth方程

3.4.3 Karman\\|Howarth方程的应用

3.5 不可压缩均匀各向同性湍流中的湍动能传输链

3.5.1 不可压缩均匀各向同性湍流中的湍动能输运方程

3.5.2 各向同性湍流中的特征尺度

3.5.3 Kolmogorov的局部各向同性假定和湍能谱的-5/3幂次律

3.6 局部各向同性湍流的结构函数

3.6.1 结构函数及其性质

3.6.2 Landau对Kolmogorov理论的质疑，湍能耗散的间歇性

3.6.3 局部各向同性湍流的标度律

3.6.4 各向同性湍流结构函数的动力学性质

3.7 各向同性湍流相关方程的封闭

3.7.1 准高斯过程的性质

3.7.2 各向同性湍流的准高斯封闭方程，EDQNM近似

第4章 简单剪切湍流

4.1 简单剪切湍流的统计特性

4.2 自由剪切湍流的统计特性

4.3 均匀剪切湍流的快速畸变理论

4.4 剪切湍流中的拟序运动

4.5 拟序特性的检测

4.6 拟序结构的动力学模型

4.7 简单湍流的控制

第5章标量湍流

5.1 均匀湍流中的被动标量输运

5.2 标量湍流的结构

5.3 湍流普朗特数

5.4 标量湍流的结构函数方程——Yaglom方程

5.5 标量湍流扩散的拉格朗日随机模型

第6章 湍流直接数值模拟

6.1 湍流数值模拟的方法

6.2 湍流直接数值模拟的基本原理

6.3 湍流直接数值模拟的谱方法

6.4 湍流直接数值模拟的差分法

第7章 雷诺平均统计模式

7.1 建立湍流统计模式的一般原理

7.2 湍流涡粘模式式

7.3 雷诺应力输运方程的封闭模式： 2阶矩模式

7.4 湍流统计模式的综合评述

第8章 湍流大涡数值模拟

8.1 脉动的过滤

8.2 大涡模拟的控制方程和亚格子应力

8.3 亚格子模型的检验

8.4 复杂流动的大涡数值模拟算例

8.5 关于大涡数值模拟的几个问题

参考文献

索引

前言

本书是为研究生撰写的教材和参考书，同时面向所有需要研究和应用湍流理论的科技工作者。学习和研究湍流的最终目的是预测和控制湍流，而要理解和发展预测与控制方法必须掌握湍流的基本理论。湍流属于多尺度不规则的复杂流动现象，对这种现象没有深入理性的了解，就不可能正确应用已有的预测方法，更不可能发展新的方法。对于湍流物理的研究，理论更是必需的。由于计算机的迅速发展，数值模拟是近年来预测复杂湍流和研究湍流物理的主要手段之一。湍流理论是正确数值模拟的基础，例如，怎样准确地模拟含有许多尺度的流动，怎样合理地给出不规则流动的边界条件，怎样获得不规则流动的准确统计量，等等，这些..