可压缩流体气动力学讲义（中译版）

　　本书为钱学森1947—1949年在麻省理工学院航空系教授可压缩流体气动力学课程讲义的中译版，体现了当时前沿的空气动力学水平。本书共分19章。第1～4章为基本原理，给出可压缩流描述的基本参数和基本原则。第5～11章讨论相对简单的各种类型二维流动，从不可压无旋流动开始，到亚、跨、超、高超声速流动的各种处理方法，包括速度图法、相似律、线性化理论等。第12～16章针对不同翼型不同流速进行三维分析。第17～19章集中于黏性效应的讨论，涉及流体的黏性、速度与温度边界层，边界层与激波相互作用等。本书数学推导精致、内容翔实、物理概念明晰，在讲解理论知识的同时还传授了怎么把握物理本质建立数学模型的理念和方法。这对于当今工程或技术科学的学者仍具有很现实的意义。

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第1卷基本原理
第1章可压缩流中的参数003
1.1声速和马赫数003
1.2黏度和雷诺数004
1.3热传导和普朗特数005
1.4气体性质和比热比005
1.5流动相似性006
第2章完全可压缩流体的一维定常方程008
2.1热力学关系和能量方程008
2.2完全气体的关系式010
2.3喉部的流动面积和状态013
2.4经由拉瓦尔喷管的流动014
2.5等熵流中压力和速度的关系015
第3章激波018
3.1激波前后参数的数量关系018
3.2激波厚度022
3.3由有限压缩扰动产生的激波023
3.4斜激波027
3.5楔形物体绕流031
3.6皮托管032
附录熵的概念与热力学第二定律033
第4章
可压缩无黏无热传导流体的基本运动方程035
4.1一般方程组035
4.2开尔文定理039
4.3亥姆霍兹定理040
4.4二维定常有旋——脱体激波043
4.5非定常无旋流动046
4.6无旋亚声速等熵流的近似解方法047
附录矢量微分048
目录iii
ii可压缩流体气动力学讲义（中译版）
第２卷二维流动
第5章RayleighJanzen法055
5.1一般方程组055
5.2利用复变函数求解057
5.3圆柱绕流060
5.4以Ma02的级数表示压力系数063
5.5圆柱的高阶近似064
参考文献066
第6章
普朗特格劳特（PrandtlGlauert）方法067
6.1迭代的基本方程组067
6.2一阶近似——普朗特格劳特法则（PrandtlGlauert Rule）070
6.3采用速度势的一阶近似073
6.4高阶近似074
参考文献075
第7章速度图法和卡门钱近似077
7.1速度图变量法的基本方程组077
7.2速度图平面中的问题表述082
7.3卡门钱近似083
7.4速度和压力修正公式086
7.5坐标校正089
7.6椭圆柱体绕流的应用091
7.7卡门钱近似的进一步发展094
参考文献095
第8章速度和压力修正公式096
8.1亚声速流动边界效应的修正096
8.2修正公式的局限性099
8.3推荐的修正公式101
参考文献103
第9章等熵无旋流动的精确解105
9.1180°转弯流动105
9.2极限线109
9.3势流中断111
9.4一般精确解113
参考文献115
第10章二维超声速流动117
10.1退化情况下的丢失解117
10.2普朗特迈耶流动119
10.3翼型绕流121
10.4阿克雷特公式123
10.5进一步的说明125
参考文献125
第11章跨声速和高超声速相似律127
11.1跨声速流动方程127
11.2跨声速相似律130
11.3微超声速流动132
11.4高超声速流动与相似律136
参考文献139
第3卷三维流动
第12章
细长回转体绕流的线性化理论143
12.1轴对称亚声速流动143
12.2线性化亚声速流动144
12.3细长回转椭球体的亚声速绕流147
12.4细长回转体的超声速绕流148
12.5压力分布152
12.6波阻153
12.7波阻的起因——动量传递155
12.8小波阻体157
12.9回转体的升力159
参考文献162
附录163
第13章轴对称流动的非线性理论164
13.1跨声速相似律164
13.2高超声速相似律167
13.3准确方程的“丢失解”168
13.4锥体绕流的精确解169
参考文献171
第14章有限翼展机翼的相似律172
14.1亚声速流中的相似律172
14.2跨声速流中的相似律176
14.3超声速流中的相似律178
14.4高超声速流中的相似律179
目录v
iv可压缩流体气动力学讲义（中译版）
第15章超声速流中的矩形机翼181
15.1源和偶极子的分布181
15.2源分布和机翼厚度分布之间的一般关系184
15.3零攻角矩形机翼——阻力问题186
15.4极小展弦比时矩形机翼的阻力190
15.5矩形平板的升力问题191
15.6偶极子分布和升力分布之间的一般关系196
15.7矩形机翼的气动特性197
附录199
第16章线性化超声速机翼理论201
16.1无限翼展后掠翼201
16.2三角形源分布202
16.3箭头形机翼206
16.4反流定理209
16.5机翼边缘的条件211
16.6机翼后面的流动212
参考文献213
第4卷流体的黏性与导热
第17章黏性可压缩流体的流动219
17.1应力及其转换方程219
17.2应变率及其转换方程221
17.3应力和应变率之间的关系222
17.4应力应变关系正确性的证明226
17.5纳维斯托克斯方程227
17.6能量方程229
第18章边界层232
18.1边界层方程232
18.2边界层中的定常流和温度速度关系234
18.3无压力梯度的边界层236
18.4平板上边界层的近似解238
18.5辐射冷却241
18.6回转体上的定常边界层242
18.7积分定理245
18.8层流边界层的稳定性和湍流边界层248
参考文献249
第19章边界层和激波的相互作用251
19.1λ激波和简单激波251
19.2激波软化概念的应用252
参考文献253
附录A习题254
附录B考试试题260
附录C参考文献中译名261
译后记274