书籍详情
非定常空气动力学基础
作者：[土] 乌尔根·古利亚特 著，陈迎春，张宇飞，张美红 等译
出版社：上海交通大学出版社
出版时间：2021-05-01
ISBN：9787313241627
定价：¥198.00
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内容简介
本书介绍了现代非定常空气动力学的概念及其基础原理。首先，本书介绍了经典空气动力学理论，包括流体动力学基本方程、翼型不可压缩绕流、薄翼周围不可压缩流动以及亚声速和超声速流动等。其次，本书对跨声速和高超声速流动、静态和动态失速、涡升力、前缘分离、机翼摇摆等现代空气动力学理论进行了详细的讲述。此外，本书重点针对无人驾驶飞行器和高空高速飞行器，对空气动力学的未来发展进行了简要的展望。本书内容丰富，试图遵循一种教学化的表达方式，努力在空气动力学的经典与现代主题之间，以及分析工具与数值模拟之间取得平衡。本书涵盖了大量关于经典和现代空气动力学的主题，其中一些主题是独有的。 本书可供从事飞行器气动设计与分析的相关工程技术人员参考，同时也适用于空气动力学专业的高校学生。
作者简介
张宇飞，清华大学航天航空学院飞行器设计研究所副教授，博士生指导教师。主要从事飞行器空气动力学方面的研究与教学工作，研究方向有民用飞机超临界机翼设计、非定常流动模拟、气动声学、优化设计方法研究等。 张美红，中国商飞上海飞机设计研究院，研究员。主要从事民用飞机空气动力学设计与CFD。研究方向有民用飞机超临界机翼设计、层流设计、非定常流动模拟等。
目录
1 概述
1.1 定义
1.1.1 空气动力学
1.1.2 气动力系数
1.1.3 压力中心
1.1.4 气动中心
1.1.5 定常空气动力学
1.1.6 非定常空气动力学
1.1.7 可压缩空气动力学
1.1.8 旋涡空气动力学
1.2 升力的产生
1.3 非定常升力系数
1.4 薄翼的定常空气动力函数学
1.5 细长机翼的非定常空气动力学
1.6 可压缩定常空气动力学
1.7 可压缩非定常空气动力学
1.8 细长体空气动力学
1.9 高超声速空气动力学
1.10 活塞理论
1.11 现代课题
1.12 小结
习题
参考文献
2 基本方程
2.1 势流
2.1.1 运动方程
2.1.2 边界条件
2.1.3 线性化
2.1.4 加速度势
2.1.5 运动坐标系
2.2 真实气体流动
2.2.1 系统和控制体方法
2.2.2 全局连续性和成分连续性
2.2.3 动量方程
2.2.4 能量方程
2.2.5 一般坐标系下的运动方程
2.2.6 纳维一斯托克斯方程
2.2.7 气动力和力矩
2.2.8 湍流模型
2.2.9 初始条件和边界条件
2.3 小结
习题
参考文献
3 翼型不可压缩绕流
3.1 脉冲运动
3.2 定常流动
3.3 非定常流动
3.4 简谐运动
3.5 洛伊问题：回流尾迹问题
3.6 任意运动情况研究
3.6.1 任意运动与瓦格纳函数
3.6.2 阵风问题与屈思纳函数
3.7 小结
习题
参考文献
4 薄翼周围不可压缩流动
4.1 物理模型
4.2 定常流动
4.3 非定常流
4.4 薄翼的任意运动
4.5 后掠效应
4.6 小展弦比机翼
4.7 小结
习题
参考文献
5 亚声速和超声速流动
5.1 亚声速流动
5.2 薄翼外的亚声速流动
5.3 二维翼型的亚声速流动
5.4 亚声速流动的核函数方法
5.5 声速流动的偶极子格网法
5.6 亚声速流中翼型的任意运动
5.7 超声速流动
5.8 非定常超声速流动
5.9 翼型超声速流动
5.10 薄翼超声速流动
5.11 马赫盒方法
5.12 超声速核函数方法
5.13 超声速流动中翼型的任意运动
5.14 细长体理论
5.15 马克飞艇理论
5.16 小结
习题
参考文献
6 跨声速流动
6.1 二维跨声速流动，局部线性化
6.2 非定常跨声速流动，超声速方法
6.3 定常跨声速流动，非线性方法
6.4 非定常跨声速流动，一般方法
6.5 有限展长机翼的跨声速流动：L
6.6 有限展长机翼的非定常跨声速流动
6.7 跨声速状态下的机翼一机身相互作用
6.8 小结
习题
参考文献
7 高超声速流
7.1 牛顿碰撞理论
7.2 改进的牛顿碰撞理论
7.3 非定常牛顿流动
7.4 活塞比拟
7.5 改进的活塞理论
7.6 无黏高超声速流动
7.7 黏性高超声速流动与气动加热
7.8 高超声速流动中的高温影响
7.9 高超声速黏性流动
7.10 高超声速飞机
7.11 小结
习题
参考文献
8 现代学科
8.1 静态失速
8.2 动态失速
8.3 涡升力
8.4 机翼滚摆
8.5 扑翼理论
8.6 柔性扑动翼型
8.7 有限展长机翼的扑动
8.8 地面效应
8.9 状态空间表示
8.10 小结
习题
参考文献
9 空气动力学展望
9.1 展望
9.2 小结
参考文献
附录
A1 广义曲线坐标转换
A2 Carleman函数
A3 Cauchy积分
A4 积分表格
A5 汉克尔函数
A6 线性系统的响应函数
A7 Guderly型线
A8 振动能量
A9 前缘吸力峰
A10 边界层方程的有限差分方法
A11 3D附面层求解
A12 升力计算
A13 双积分评估
参考文献
索引
1.1 定义
1.1.1 空气动力学
1.1.2 气动力系数
1.1.3 压力中心
1.1.4 气动中心
1.1.5 定常空气动力学
1.1.6 非定常空气动力学
1.1.7 可压缩空气动力学
1.1.8 旋涡空气动力学
1.2 升力的产生
1.3 非定常升力系数
1.4 薄翼的定常空气动力函数学
1.5 细长机翼的非定常空气动力学
1.6 可压缩定常空气动力学
1.7 可压缩非定常空气动力学
1.8 细长体空气动力学
1.9 高超声速空气动力学
1.10 活塞理论
1.11 现代课题
1.12 小结
习题
参考文献
2 基本方程
2.1 势流
2.1.1 运动方程
2.1.2 边界条件
2.1.3 线性化
2.1.4 加速度势
2.1.5 运动坐标系
2.2 真实气体流动
2.2.1 系统和控制体方法
2.2.2 全局连续性和成分连续性
2.2.3 动量方程
2.2.4 能量方程
2.2.5 一般坐标系下的运动方程
2.2.6 纳维一斯托克斯方程
2.2.7 气动力和力矩
2.2.8 湍流模型
2.2.9 初始条件和边界条件
2.3 小结
习题
参考文献
3 翼型不可压缩绕流
3.1 脉冲运动
3.2 定常流动
3.3 非定常流动
3.4 简谐运动
3.5 洛伊问题：回流尾迹问题
3.6 任意运动情况研究
3.6.1 任意运动与瓦格纳函数
3.6.2 阵风问题与屈思纳函数
3.7 小结
习题
参考文献
4 薄翼周围不可压缩流动
4.1 物理模型
4.2 定常流动
4.3 非定常流
4.4 薄翼的任意运动
4.5 后掠效应
4.6 小展弦比机翼
4.7 小结
习题
参考文献
5 亚声速和超声速流动
5.1 亚声速流动
5.2 薄翼外的亚声速流动
5.3 二维翼型的亚声速流动
5.4 亚声速流动的核函数方法
5.5 声速流动的偶极子格网法
5.6 亚声速流中翼型的任意运动
5.7 超声速流动
5.8 非定常超声速流动
5.9 翼型超声速流动
5.10 薄翼超声速流动
5.11 马赫盒方法
5.12 超声速核函数方法
5.13 超声速流动中翼型的任意运动
5.14 细长体理论
5.15 马克飞艇理论
5.16 小结
习题
参考文献
6 跨声速流动
6.1 二维跨声速流动，局部线性化
6.2 非定常跨声速流动，超声速方法
6.3 定常跨声速流动，非线性方法
6.4 非定常跨声速流动，一般方法
6.5 有限展长机翼的跨声速流动：L
6.6 有限展长机翼的非定常跨声速流动
6.7 跨声速状态下的机翼一机身相互作用
6.8 小结
习题
参考文献
7 高超声速流
7.1 牛顿碰撞理论
7.2 改进的牛顿碰撞理论
7.3 非定常牛顿流动
7.4 活塞比拟
7.5 改进的活塞理论
7.6 无黏高超声速流动
7.7 黏性高超声速流动与气动加热
7.8 高超声速流动中的高温影响
7.9 高超声速黏性流动
7.10 高超声速飞机
7.11 小结
习题
参考文献
8 现代学科
8.1 静态失速
8.2 动态失速
8.3 涡升力
8.4 机翼滚摆
8.5 扑翼理论
8.6 柔性扑动翼型
8.7 有限展长机翼的扑动
8.8 地面效应
8.9 状态空间表示
8.10 小结
习题
参考文献
9 空气动力学展望
9.1 展望
9.2 小结
参考文献
附录
A1 广义曲线坐标转换
A2 Carleman函数
A3 Cauchy积分
A4 积分表格
A5 汉克尔函数
A6 线性系统的响应函数
A7 Guderly型线
A8 振动能量
A9 前缘吸力峰
A10 边界层方程的有限差分方法
A11 3D附面层求解
A12 升力计算
A13 双积分评估
参考文献
索引
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