湍流PDF电子书下载

查看更多关于的内容

第1章 湍流导论 1

1.1 湍流流动 1

1.2 控制参数 5

1.3 非线性Navier-Stokes方程 7

1.3.1 谐函数的产生 8

1.3.2 湍流及连续介质力学 10

1.3.3 初始条件的敏感性 11

1.3.4 关于压力 12

1.4 湍流的某些实用性结论 13

1.4.1 输运效率 13

1.4.2 某些不好的效应 16

1.5 无黏线性稳定性介绍★ 18

1.5.1 Rayleigh方程★ 19

1.5.2 平面混合层★ 21

1.5.3 平面射流★ 23

1.5.4 Rayleigh方程的一般化★ 23

1.6 Orr-Sommerfeld方程★ 26

第2章 湍流的统计学描述 28

2.1 平均方法 28

2.2 雷诺平均Navier-Stokes方程 29

2.2.1 流体动力学方程 29

2.2.2 平均方程 32

2.3 平均流的动能平衡分析 33

2.4 脉动流的动能平衡分析 34

2.4.1 雷诺应力输运方程 34

2.4.2 湍动能平衡分析 35

2.5 湍流黏性：Boussinesq模型 36

2.6 槽道流动 38

第3章 壁面湍流流动 43

3.1 摩擦速度 44

3.2 平均速度剖面方程 45

3.2.1 平面槽道流动 46

3.2.2 边界层 47

3.3 黏性亚层 49

3.4 对数区 50

3.4.1 量纲分析 50

3.4.2 一些例子 52

3.4.3 生成项与耗散项之间的平衡 55

3.4.4 Kolmogorov长度尺度 56

3.5 缓冲层 57

3.6 自由边界 59

3.6.1 边界层自由边界附近的湍流 60

3.6.2 槽道/管道核心区湍流 62

3.6.3 其他结论 63

3.7 数值仿真模型 65

3.7.1 混合长度模型 65

3.7.2 van Driest模型 66

3.7.3 近壁面的渐进特性 67

3.8 更复杂的边界层 68

3.9 边界层方程★ 69

第4章 自由湍流：射流与尾流 71

4.1 自由湍流圆形射流的自然发展 71

4.2 圆形射流的自相似性 73

4.2.1 平均方程 73

4.2.2 薄剪切层近似 74

4.2.3 相似解 76

4.2.4 径向剖面的表达式 78

4.2.5 其他性质 79

4.2.6 实验及数值结果 80

4.3 平面射流的相似性 84

4.4 平面尾流的相似性 86

4.4.1 远场尾流近似 86

4.4.2 阻力系数 88

4.4.3 远场平面尾流的自相似解 89

4.5 远场轴对称尾流相似性 90

第5章 涡动力学 94

5.1 毕奥-萨伐定律 94

5.2 涡的拉伸 96

5.3 亥姆霍兹方程 98

5.4 两个数值算例 101

5.5 平均涡量的输运方程 102

5.6 涡量拟能 103

5.7 螺旋度 104

5.8 比涡量方程★ 105

5.9 涡的辨识★ 106

第6章 均匀与各向同性湍流 107

6.1 均匀湍流 107

6.1.1 长度尺度 108

6.1.2 速度场谱张量 109

6.1.3 谱张量 111

6.1.4 一维谱 112

6.1.5 湍动能 112

6.1.6 涡量拟能与耗散 113

6.1.7 湍流快速畸变 114

6.2 不可压各向同性湍流 115

6.2.1 单点的双速度相关 115

6.2.2 两点间的双速度相关 116

6.2.3 两点间的双压力—速度相关 119

6.2.4 两点间的三速度相关 120

6.2.5 谱速度张量 120

6.2.6 其他有用的结果 123

6.3 各向同性湍流在实验上的实现 125

6.3.1 实验布局 125

6.3.2 湍流衰退 127

6.4 均匀湍流对粒子的扩散 129

6.4.1 自由空间扩散 129

6.4.2 圆管流的纵向扩散 131

6.5 非均匀湍流中的耗散的近似表达式★ 134

6.6 螺旋度★ 134

6.7 本征正交分解★ 137

6.8 快速畸变：轴对称收缩★ 142

第7章 各向同性湍流动力学 146

7.1 Kolmogorov理论 146

7.2 Kármán和Howarth方程 150

7.3 Lin方程 151

7.4 Lin方程的封闭 154

7.5 湍流的时间特征 155

7.5.1 湍流的记忆时间 155

7.5.2 湍流的谱时间 155

7.6 Kolmogorov理论的更多细节★ 157

7.6.1 速度的结构函数★ 157

7.6.2 Kolmogorov理论的改进★ 159

7.6.3 对数-正态分布耗散★ 160

7.7 均匀各向同性二维湍流★ 163

7.8 Navier-Stokes方程的傅里叶变换★ 166

7.9 利用EDQNM假设的封闭★ 168

第8章 湍流的直接模拟和大涡模拟 172

8.1 直接数值模拟 172

8.1.1 数值方法 174

8.1.2 直接数值模拟的若干应用 177

8.2 大涡模拟 179

8.2.1 空间滤波 179

8.2.2 滤波Navier-Stokes方程 180

8.2.3 大涡模拟的亚格子尺度建模 182

8.2.4 湍流黏性模型的封闭 182

8.2.5 基于显式松弛滤波的大涡模拟 189

8.3 偏微分方程的分类★ 194

8.4 Favre滤波★ 195

8.5 可压缩流的大涡模拟★ 196

8.5.1 滤波Navier-Stokes方程★ 196

8.5.2 总内能守恒★ 197

8.5.3 能量方程的变形★ 199

第9章 湍流模型 201

9.1 混合长度模型 201

9.2 kt-ε湍流模型 202

9.2.1 湍动能的输运方程 203

9.2.2 耗散的输运方程 204

9.2.3 能量的输运方程 205

9.2.4 模型的高雷诺数形式 206

9.2.5 常数Cε2的确定 207

9.2.6 k t-ε模型的低雷诺数形式 208

9.2.7 可实现性与非定常仿真 209

9.3 可压缩流动的k t-ε模型 210

9.3.1 Favre平均的Navier-Stokes方程 210

9.3.2 耗散率的可压缩形式 212

9.3.3 k t-ε模型的可压缩形式 213

9.4 kt-ωt湍流模型 215

9.5 Spalart-Allmaras湍流模型 216

9.6 小结 216

9.7 均匀不可压湍流的耗散方程★ 217

9.8 Favre平均的湍动能方程★ 218

第10章 实验方法 220

10.1 热线风速测定法 220

10.1.1 主要的工作原理 220

10.1.2 导线及其在湍流中位置 221

10.1.3 理想导线的热传递关系 223

10.1.4 恒流式热线风速仪 226

10.1.5 恒温式热线风速仪 229

10.1.6 恒压式热线风速仪 233

10.1.7 一些补充结论 236

10.1.8 应用实例 237

10.2 激光多普勒测定法 242

10.2.1 原理 242

10.2.2 双光束激光多普勒风速仪 243

10.2.3 双光束激光多普勒风速仪的应用 245

10.2.4 一些补充的评论 250

10.3 粒子图像测定法 250

10.3.1 2D-2C PIV原理 250

10.3.2 2D-2C PIV应用 251

10.3.3 2D-2C PIV实例 256

10.3.4 2D-3C PIV或Stereoscopic PIV 257

参考文献 261

查看更多关于的内容