《AIAA航空航天技術(shù)叢書:高超聲速和高溫氣體動力學(xué)(第2版)》較系統(tǒng)地闡述了高超聲速和高溫氣體動力學(xué)的基本知識,全書分為3部分,共計18章,并含有8個設(shè)計實例,分別介紹了無黏高超聲速流動、高超聲速黏性流動以及高溫氣體動力學(xué)的基本知識,全書內(nèi)容詳盡,語言生動,并緊跟時代前沿,對不同層次的讀者均有一定的參考價值。
《AIAA航空航天技術(shù)叢書:高超聲速和高溫氣體動力學(xué)(第2版)》可供工程院校相關(guān)專業(yè)高年級本科生和研究生,以及專業(yè)技術(shù)人員參考使用。
作者:(美國)小約翰·D.安德森(John D.Anderson) 譯者:楊永 李棟
第1章一些基礎(chǔ)思想
1.1高超聲速飛行——一些歷史上的第一次
1.2高超聲速流動——為什么如此重要?
1.3高超聲速流動——是什么?
1.4氣動力和氣動加熱的根本來源
1.5高超聲速飛行軌跡:速度一高度圖
1.6小結(jié)
習(xí)題
第1部分 無黏高超聲速流動
第2章高超聲速激波一膨脹波關(guān)系式
2.1 引言
2.2高超聲速激波基本關(guān)系式
2.3 以高超聲速相似參數(shù)給出的高超聲速激波關(guān)系式
2.4高超聲速膨脹波關(guān)系式
2.5小結(jié)
習(xí)題
第3章當(dāng)?shù)乇砻嫘倍确?nbsp;
3.1 引言
3.2牛頓流動
3.3修正的牛頓理論
3.4牛頓理論的離心力修正
3.5牛頓理論的真實含義
3.6切楔法和切錐法
3.7激波一膨脹波法
3.8小結(jié)
設(shè)計實例3
習(xí)題
第4章高超聲速無黏流場:近似方法
4.1引言
4.2控制方程
4.3馬赫數(shù)無關(guān)性原理
4.4高超聲速小擾動方程
4.5高超聲速相似律
4.6高超聲速小擾動理論:一些結(jié)果
4.7關(guān)于高超聲速小擾動理論的評述
4.8高超聲速等價原理和沖擊波理論
4.9薄激波層理論
4.10小結(jié)
習(xí)題
第5章高超聲速無黏流場:精確方法
5.1 總體思想
5.2特征線法
5.3時間推進有限差分法:高超聲速鈍頭體問題
5.4高超聲速激波形狀關(guān)系式
5.5激波一激波干擾
5.6有限差分空間推進法:歐拉方程的其他解法
5.7當(dāng)前技術(shù)發(fā)展水平
5.8小結(jié)
設(shè)計實例5.1
設(shè)計實例5.2:高超聲速乘波體——第1部分
習(xí)題
第2部分 高超聲速黏1生流動
第6章黏性流動:基本概念,邊界層解及氣動加熱
6.1 引言
6.2黏性流動控制方程:納維一斯托克斯方程
6.3相似參數(shù)和邊界條件
6.4高超聲速流動邊界層方程
6.5高超聲速邊界層理論:自相似解
6.6非相似高超聲速邊界層
6.7高超聲速轉(zhuǎn)捩
6.8高超聲速湍流邊界層
6.9參考溫度方法
6.10高超聲速氣動熱:對應(yīng)用于高超聲速飛行器的一些評注和近似
結(jié)果
6.11焓層對氣動熱的作用
6.12小結(jié)
設(shè)計實例6.1
設(shè)計實例6.2:高超聲速乘波體——第2部分
習(xí)題
第7章高超聲速黏性干擾
7.1 引言
7.2強黏性相互干擾和弱黏性相互干擾:定義和描述
7.3 x在高超聲速黏性流動相互干擾中的地位
7.4其他黏性干擾結(jié)果
7.5高超聲速激波邊界層干擾
7.6小結(jié)
設(shè)計實例7:高超聲速乘波體——第3部分
習(xí)題
第8章高超聲速黏性流動中的計算流體力學(xué)方法
8.1 引言
8.2黏性激波層技術(shù)
8.3拋物化N—S方程
8.4全N—S方程
8.5小結(jié)
第3部分 高溫氣體動力學(xué)
第9章高溫氣體動力學(xué):導(dǎo)論
9.1高溫流動的重要性
9.2高溫流動的性質(zhì)
9.3空氣的化學(xué)效應(yīng):速度—高度圖
9.4小結(jié)
第10章化學(xué)反應(yīng)氣體的若干熱力學(xué)問題(經(jīng)典物理化學(xué))
第11章統(tǒng)計熱力學(xué)基礎(chǔ)
第12章分子運動論基礎(chǔ)
第13章化學(xué)與振動的非平衡
第14章無黏高溫平衡流動
第15章無黏高溫非平衡流動
第16章動力學(xué)理論重新審視:高溫氣體中的輸運特性
第17章高溫黏性流動
第18章輻射氣體動力學(xué)簡介
后記
參考文獻
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在這一過程中,我們討論了許多有關(guān)高超聲速邊界層的流體動力學(xué)詳盡屬性。所以,在討論分析進行到此處,有必要回顧一下(6.1節(jié)討論過的)研究高超聲速黏性流動的實際原因,亦即從高超聲速飛行器和設(shè)施設(shè)計的實際角度出發(fā),估算表面?zhèn)鳠岷捅砻婺Σ潦侵陵P(guān)重要的考慮。不僅如此,在這兩項任務(wù)中,盡管表面摩擦在專門設(shè)計細長飛行器的氣動效率時非常重要,但表面?zhèn)鳠釁s通常是影響傳統(tǒng)高超聲速飛行器設(shè)計特征的決定性因素。因為氣動加熱在高超聲速飛行狀態(tài)下的重要性,本節(jié)對此主題給出一些詳盡闡述。
既然已經(jīng)確立了氣動加熱的重要地位,檢驗各種用于估算高超聲速飛行器傳熱問題的計算方法是具有指導(dǎo)意義的。在本章所介紹的思想構(gòu)架內(nèi),最準(zhǔn)確的方法應(yīng)該為如下所列。
(1)像5.3節(jié)和5.5節(jié)描述的那樣,采用適當(dāng)?shù)腃FD數(shù)值計算方法求出繞飛行器的三維無黏流動。如此計算出的表面流動參數(shù)可以為邊界層計算提供邊界層邊緣條件。
(2)參照6.6節(jié)的描述,利用這些邊緣條件,采用準(zhǔn)確的差分方法計算邊界層參數(shù)型。然而,必須指出一個重要的差異。在6.6節(jié)中,我們只討論了二維邊界層問題。這些二維計算可被近似地沿著由三維無黏流算出的流線上使用,并忽略垂直于這些流線的任何橫流梯度。不過,在大橫流梯度區(qū)域,這樣的“當(dāng)?shù)囟S流”邊界層計算是肯定不合適的。唯一真正準(zhǔn)確的方法應(yīng)該是采用三維邊界層計算。我們沒有討論這樣的三維邊界層計算,這部分內(nèi)容超出了本書的范圍。這類計算是目前的前沿?zé)狳c研究問題,而不是僅靠將邊界層方程由二維變成三維,然后按部就班地進行差分求解那么簡單。任何對三維邊界層方程的數(shù)值解法都必須關(guān)注不同的?影響區(qū)”,這與在特征線法分析中所涉及的情況類似。不過,借由一定的努力,是可以得到三維邊界層解的(見參考文獻[83])。在任何情況下,當(dāng)?shù)囟S或準(zhǔn)確三維邊界層解都會給出詳盡的邊界層內(nèi)流場參數(shù)型,當(dāng)然也包括物面處的當(dāng)?shù)販囟忍荻取?/span>