空氣動力學基礎

第1章 流體力學、場論及熱力學基礎知識
1.1 空氣動力學發(fā)展概況
l.1.1 空氣動力學的分類、任務及研究方法
1.1.2 流體力學（含空氣一氣體動力學）的發(fā)展簡史
1.2 氣體的基本物理屬性
1.2.1 連續(xù)介質(zhì)模型及流體物理量
1.2.2 氣體的壓縮性及輸運性質(zhì)
1.2.3 標準大氣
1.3 矢量分析及場論初步
1.3.1 標量場、矢量場與張量場
1.3.2 標量場的梯度
1.3.3 矢量場的散度
1.3.4 矢量場的旋度
1.3.5 高斯公式和斯托克斯公式
1.4 作用于流體上的力、一點應力及應力張量
1.4.1 流體微團的運動分析
1.4.2 作用于流體上的力
1.4.3 流體中任一點的應力及應力張量
1.4.4 靜止流體及無黏流體中的應力張量
1.4.5 應力張量與應變率之間的關系
1.5 描述流體運動的方法和基本概念
1.5.1 描述流體運動的兩種方法
1.5.2 隨體導數(shù)
1.5.3 系統(tǒng)與控制體
1.5.4 雷諾輸運定理
1.5.5 跡線、流線、流面及流管
1.6 熱力學基礎知識
1.6.1 熱力學系統(tǒng)及熱力學狀態(tài)、特性、過程
1.6.2 熱力學能、熱力學第一定律、焓及比熱容
1.6.3 熱力學第二定律及熵
1.6.4 完全氣體和氣體狀態(tài)方程
1.6.5 等熵關系
1.7 流體的理論模型
第2章 流體運動基本方程組
2.1 連續(xù)方程
2.1.1 連續(xù)方程的積分形式及其應用
2.1.2 連續(xù)方程的微分形式及其應用
2.1.3 一維定常流動的連續(xù)方程形式
2.2 動量方程
2.2.1 動量方程的積分形式及其應用
2.2.2 動量方程的微分形式及若干簡化形式
2.2.3 伯努利積分和拉格朗日積分
2.2.4 一維定常流動的動量方程形式
2.3 能量方程
2.3.1 能量方程的積分形式及其應用
2.3.2 能量方程的微分形式
2.4 N--S方程的定解條件及定解問題的適定性
2.4.1 初始條件
2.4.2 邊界條件
2.4.3 N--S方程組定解問題適定性的討論
2.5 黏性流體動力學的相似律
2.5.1 N--S方程組和邊界條件的無量綱化處理
2.5.2 兩個流體運動相似的充要條件
第3章 不可壓理想氣體的定常平面勢流流動
3.1 旋渦運動的基本理論
3.1.1 旋渦的若干概念及性質(zhì)
3.1.2 湯姆森定理和亥姆霍茲旋渦定理
3.1.3 蘭金組合渦及比奧一薩伐爾公式
3.2 平面流動的勢函數(shù)與流函數(shù)
3.2.1 勢函數(shù)及其性質(zhì)
3.2.2 流函數(shù)及其性質(zhì)
3.2.3 拉普拉斯方程及其基本解的疊加原理
3.3 幾種簡單的平面勢流
3.3.1 直勻流
3.3.2 點源（匯）
3.3.3 點渦
3.4 簡單平面勢流疊加舉例
3.4.1 等強度的點源與點匯的疊加——偶極子
3.4.2 點源（匯）和點渦的疊加
3.4.3 直勻流和點源的疊加
3.5 庫塔一儒科夫斯基定理
3.5.1 繞圓柱的無環(huán)量流動
3.5.2 繞圓柱的有環(huán)量流動
3.5.3 庫塔一儒科夫斯基定理
第4章 低速翼型及機翼的基本理論
4.1 翼型的幾何參數(shù)、氣動參數(shù)定義及其氣動特性
4.1.1 翼型的幾何參數(shù)及其定義
4.1.2 翼型的氣動參數(shù)定義
4.1.3 低速翼型的繞流圖譜及其氣動特性
4.1.4 庫塔條件及翼型繞流環(huán)量產(chǎn)生的物理過程
4.2 薄翼理論
4.2.1 低速翼型繞流解的面渦理論
4.2.2 薄翼理論的基本方程及其求解
4.2.3 繞薄翼流動的氣動特性
4.3 任意形狀翼型繞流的面渦法
4.4 低速機翼的氣動特性
4.4.1 機翼的幾何參數(shù)及氣動參數(shù)定義
4.4.2 有限翼展機翼的旋渦分析
4.4.3 升力線理論
4.4.4 基于升力線理論的有限翼展機翼氣動力特性
4.4.5 升力面理論與渦格法
第5章 高速可壓縮流動
5.1 聲速與馬赫數(shù)
5.1.1 聲速
5.1.2 馬赫數(shù)
5.2 一維定常等熵絕熱流參數(shù)間的基本關系式
5.2.1 滯止狀態(tài)、滯止參數(shù)及其應用
5.2.2 總壓與熵
5.2.3 極限狀態(tài)、臨界狀態(tài)及速度系數(shù)
5.2.4 一維定常等熵管道流動的速度與截面積關系、流量函數(shù)
5.3 弱擾動在空氣中的傳播與馬赫波
5.3.1 弱擾動與馬赫波
5.3.2 膨脹波、弱壓縮波的形成及其特點
5.3.3 P—M波的計算及P—M函數(shù)
5.4 激波及激波前后氣流參數(shù)的基本關系式
5.4.1 激波的形成及其傳播
5.4.2 激波前后氣流參數(shù)的基本關系式
5.4.3 朗金一雨貢紐關系式
5.4.4 普朗特關系式
5.4.5 激波前后氣流參數(shù)的基本計算公式
5.4.6 經(jīng)過斜激波的氣流折轉角及激波曲線
5.4.7 激波圖表及其計算
5.4.8 錐面激波及乘波體飛行器
5.5 膨脹波、激波的反射與相交
5.5.1 膨脹波、激波在直固壁面上的反射
5.5.2 膨脹波、激波在自由邊界上的反射
5.5.3 膨脹波、激波的相交
5.6 噴管內(nèi)的流動問題分析
5.6.1 IIl殳縮噴管
5.6.2 拉伐爾噴管
第6章 繞翼型、機翼的可壓縮流動
6.1 勢函數(shù)、勢函數(shù)方程及流函數(shù)、流函數(shù)方程
6.1.1 勢函數(shù)及勢函數(shù)方程
6.1.2 流函數(shù)及流函數(shù)方程
6.2 小擾動線性化方程及邊界條件、壓強系數(shù)公式
6.2.1 速度勢方程的線性化
6.2.2 邊界條件的線性化
6.2.3 壓強系數(shù)的線性化
6.3 沿波形壁流動的二維精確解
6.3.1 亞聲速流動
6.3.2 超聲速流動
6.4 亞聲速繞薄翼型、機翼流動的相似法則
6.4.1 速度勢方程、邊界條件、翼型幾何參數(shù)及壓強系數(shù)的變換
6.4.2 聲速氣流繞薄翼型流動的相似法則
6.4.3 適用于亞聲速薄機翼的普朗特一葛勞渥法則
6.5 超聲速氣流繞薄翼型、機翼流動
6.5.1 物理模型與數(shù)學模型的建立
6.5.2 求解方法
6.5.3 氣動力參數(shù)的計算
6.5.4 翼型的升力系數(shù)及阻力系數(shù)的疊加計算
6.5.5 薄機翼超聲速繞流的一些基本概念
6.5.6 超聲速機翼繞流流動的氣動力特性
6.6 跨聲速翼型繞流
6.6.1 臨界馬赫數(shù)與臨界壓力
6.6.2 超聲速氣流繞翼型流動的物理圖像
6.6.3 三維跨聲速流動的相似律
6.6.4 超臨界翼型
6.6.5 翼身組合體的跨聲速面積律
第7章 高超聲速流動基礎
7.1 高超聲速流動的基本特征
7.2 高超聲速流動的斜激波關系及膨脹波關系
7.2.1 高超聲速流動的基本激波關系式
7.2.2 高超聲速小擾動時的激波關系
7.2.3 高超聲速流動時的P—M波
7.3 高超聲速無黏流動分析
7.3.1 馬赫數(shù)無關原理
7.3.2 小擾動理論的高超聲速相似律
7.4 高超聲速流動的牛頓流模型及其修正
7.5 高超聲速飛行器的氣動加熱及防護
第8章 附面層流動
8.1 附面層的基本知識
8.1.1 附面層的概念
8.1.2 附面層內(nèi)的兩種流態(tài)
8.1.3 附面層的特征量
8.2 層流附面層微分方程及其相似解
8.2.1 附面層微分方程及其邊界條件
8.2.2 二維層流附面層方程的相似解及其存在條件
8.2.3 平板附面層方程的布拉修斯解
8.2.4 其他層流相似解
8.3 湍流基礎及湍流附面層的物理特征
8.3.1 層流流動穩(wěn)定性與轉捩
8.3.2 湍流平均運算、湍流強度及相關概念
8.3.3 雷諾方程及雷諾應力
8.3.4 普朗特混合長度理論
8.3.5 湍流附面層方程及其物理特性
8.4 附面層積分方程
8.4.1 卡門動量積分方程的推導
8.4.2 平板層流與湍流附面層的流動特性與計算
8.5 附面層的分離及其與激波的相互干擾
8.5.1 附面層分離
8.5.2 附面層與激波的相互作用
附表
附表l 標準大氣的物理屬性
附表2 一維等熵流氣動函數(shù)表（k=1.4）
附表3 氣體動力學函數(shù)表（k=1.4）
附表4 二維超聲速等熵流函數(shù)表（k=1.4）
附表5 正激波前后氣流參數(shù)表（k=1.4）
附表6 斜激波前后氣流參數(shù)表（k=1.4，6取整數(shù)）
參考文獻