中圖網小程序
一鍵登錄
更方便
本類五星書更多>
-
>
公路車寶典(ZINN的公路車維修與保養秘籍)
-
>
晶體管電路設計(下)
-
>
基于個性化設計策略的智能交通系統關鍵技術
-
>
花樣百出:貴州少數民族圖案填色
-
>
山東教育出版社有限公司技術轉移與技術創新歷史叢書中國高等技術教育的蘇化(1949—1961)以北京地區為中心
-
>
鐵路機車概要.交流傳動內燃.電力機車
-
>
利維坦的道德困境:早期現代政治哲學的問題與脈絡
彎曲激波理論及其應用 版權信息
- ISBN：9787030687579
- 條形碼：9787030687579 ; 978-7-03-068757-9
- 裝幀：一般膠版紙
- 冊數：暫無
- 重量：暫無
- 所屬分類：>
彎曲激波理論及其應用 內容簡介
在超聲速流動中，正激波和斜激波理論已經很好完善。但是，在高超聲速飛行器的設計工作中，遇到的激波往往是彎曲型的。目前，對于彎曲激波仍然沒有一個準確的理論解，且相關理論基礎比較缺乏。因此，本書擬從數值計算方法（二維特征線法）和理論解析方法（M?lder一階彎曲激波理論）這兩個方面，發展構建彎曲激波理論，并通過標準模型的進氣道設計進行驗證。
彎曲激波理論及其應用 目錄
目錄
叢書序
前言
第1章基本概念11.1基本數學概念/1
1.1.1變量/1
1.1.2無窮小/1
1.1.3導數/2
1.1.4偏導數/2
1.1.5極大值與極小值/2
1.1.6自然對數/3
1.1.7泰勒級數/3
1.2物理量和單位/3
1.2.1密度和比體積/3
1.2.2壓強/4
1.2.3溫度/4
1.2.4黏度/4
1.2.5狀態方程/4
1.3熱力學概念/5
1.3.1一般定義/5
1.3.2功、熱量和熱力學能/5
1.3.3熱力學**定律/6
1.3.4熱力學第二定律/8
1.3.5性質關系/8
1.3.6理想氣體/9
1.3.7熵變/11
1.3.8維數和平均速度/11
1.3.9流線和流管/13
1.3.10聲速/13
1.3.11馬赫數/14
1.3.12波傳播/15
1.3.13馬赫數表示理想氣體方程/16
第2章基本守恒定律192.1質量守恒定律/19
2.1.1一維流動質量守恒定律/19
2.1.2連續方程的一般形式/20
2.1.3連續方程的分析與應用/22
2.2能量守恒定律/23
2.2.1一維流動能量方程/23
2.2.2微分形式能量方程/25
2.2.3動能方程與內能方程/27
2.2.4熵與焓的變化/28
2.2.5軸功和伯努利方程/30
2.2.6流動能量轉化/31
2.3動量守恒定律/32
2.3.1流動與力/32
2.3.2動量方程——NS方程/32
2.3.3動量方程的分析與應用/35
2.4小結/37
第3章激波概念與基本原理383.1引言/38
3.2激波流動分析/39
3.2.1激波的形成/39
3.2.2激波的傳播速度/41
3.2.3激波的計算分析/43
3.2.4激波的反射與相交/53
3.2.5波阻/56
3.2.6圓錐激波及其數值解/57
3.3激波基本方程/64
3.3.1連續性方程/64
3.3.2動量方程/64
3.3.3能量方程/65
3.3.4狀態方程/65
3.3.5RH方程/66
3.3.6普朗特關系式/66
3.4小結/67
第4章一階彎曲激波理論68
4.1引言/68
4.2RH方程和歐拉方程/71
4.2.1歐拉方程/72
4.2.2常物性線/74
4.3彎曲激波方程/76
4.3.1彎曲激波方程的假設條件/78
4.3.2彎曲激波方程的推導過程/78
4.4波后渦度/85
4.4.1渦度方程/85
4.4.2渦度概念/87
4.5在三維流動和非穩態流動中的應用/88
4.6小結/89
第5章一階彎曲激波理論的基本應用90
5.1引言/90
5.2平面激波/91
5.2.1均勻來流下的平面斜激波——一種極限情況/91
5.2.2均勻來流下流向曲率Sa不為零的單曲率激波——平面彎曲激波/91
5.2.3平面流內的Thomas點和Crocco點/93
5.2.4平面流內的極流線斜率/96
5.3圓錐激波/97
5.3.1均勻來流下的銳角圓錐激波/98
5.3.2均勻來流下的鈍角圓錐激波/99
5.3.3圓錐流內的極流線斜率/99
5.3.4TM方程與圓錐流/100
5.4雙曲激波/111
5.4.1Thomas雙曲激波和Crocco雙曲激波/112
5.4.2波后尾流均勻時的極流線/115
5.5正激波/116
5.5.1產生正凸激波的鈍頭體/121
5.5.2凹馬赫盤正激波后流動/123
5.5.3有后掠角的鈍頭前緣/125
5.6小結/126
第6章高階彎曲激波理論128
6.1引言/128
6.2二階彎曲激波方程/130
6.2.1二階彎曲激波方程組的推導/130
6.2.2影響系數形式的二階彎曲激波方程組/134
6.2.3平面激波后參數二階梯度變化規律/137
6.2.4平面激波壓力氣流角極曲線/138
6.2.5圓錐激波后參數二階梯度變化規律/140
6.2.6圓錐激波壓力氣流角極曲線/140
6.2.7改進的歐拉方程/141
6.3三階彎曲激波方程/143
6.3.1三階彎曲激波方程的推導/143
6.3.2三階彎曲激波方程的分析與運用/145
6.4小結/146
第7章高階彎曲激波理論的基本應用149
7.1基于二階彎曲激波理論的泰勒展開法/149
7.1.1圓錐激波（Sa＝0， Sb≠0）/150
7.1.2軸對稱彎曲激波（Sa≠0， Sb≠0）/152
7.1.3二維彎曲激波（Sa≠0， Sb＝0）/153
7.2基于二階彎曲激波理論的彎曲流線特征線法/155
7.2.1公式推導/155
7.2.2算法/158
7.2.3算法驗證/164
7.2.4算法應用/176
7.3基于二階彎曲激波理論的激波裝配法/181
7.3.1二維彎曲激波（Sa≠0， Sb＝0）/182
7.3.2軸對稱彎曲激波（Sa≠0， Sb≠0）/186
7.4小結/188
第8章彎曲激波理論的初步工程應用190
8.1引言/190
8.2基于高階彎曲激波理論的局部偏轉吻切乘波設計方法/191
8.2.1沿流面離散三維激波曲面/192
8.2.2流面內波后參數求解/194
8.2.3激波后流場的三維重構/195
8.3基于局部偏轉吻切方法的定馬赫數乘波體設計/196
8.3.1定馬赫數橢圓錐乘波體/198
8.3.2定馬赫數變橢圓錐乘波體/201
8.4基于局部偏轉吻切方法的變馬赫數乘波體設計/204
8.4.1變馬赫數乘波體設計方法/204
8.4.2變馬赫數乘波體模型/208
8.4.3變馬赫數乘波體設計方法驗證/211
8.4.4變馬赫數乘波體氣動性能/214
8.4.5同吻切錐變馬赫數乘波體對比/217
8.5小結/221
附錄A彎曲激波方程（4.30a）的推導223
附錄B彎曲激波方程（4.30b）的推導227
附錄C波后渦度方程的推導232
附錄D二階彎曲激波方程組的推導239
附錄E均勻無旋的平面和軸對稱流動系數247
附錄F三階彎曲激波方程組完整表達式250
參考文獻/266
叢書序
前言
第1章基本概念11.1基本數學概念/1
1.1.1變量/1
1.1.2無窮小/1
1.1.3導數/2
1.1.4偏導數/2
1.1.5極大值與極小值/2
1.1.6自然對數/3
1.1.7泰勒級數/3
1.2物理量和單位/3
1.2.1密度和比體積/3
1.2.2壓強/4
1.2.3溫度/4
1.2.4黏度/4
1.2.5狀態方程/4
1.3熱力學概念/5
1.3.1一般定義/5
1.3.2功、熱量和熱力學能/5
1.3.3熱力學**定律/6
1.3.4熱力學第二定律/8
1.3.5性質關系/8
1.3.6理想氣體/9
1.3.7熵變/11
1.3.8維數和平均速度/11
1.3.9流線和流管/13
1.3.10聲速/13
1.3.11馬赫數/14
1.3.12波傳播/15
1.3.13馬赫數表示理想氣體方程/16
第2章基本守恒定律192.1質量守恒定律/19
2.1.1一維流動質量守恒定律/19
2.1.2連續方程的一般形式/20
2.1.3連續方程的分析與應用/22
2.2能量守恒定律/23
2.2.1一維流動能量方程/23
2.2.2微分形式能量方程/25
2.2.3動能方程與內能方程/27
2.2.4熵與焓的變化/28
2.2.5軸功和伯努利方程/30
2.2.6流動能量轉化/31
2.3動量守恒定律/32
2.3.1流動與力/32
2.3.2動量方程——NS方程/32
2.3.3動量方程的分析與應用/35
2.4小結/37
第3章激波概念與基本原理383.1引言/38
3.2激波流動分析/39
3.2.1激波的形成/39
3.2.2激波的傳播速度/41
3.2.3激波的計算分析/43
3.2.4激波的反射與相交/53
3.2.5波阻/56
3.2.6圓錐激波及其數值解/57
3.3激波基本方程/64
3.3.1連續性方程/64
3.3.2動量方程/64
3.3.3能量方程/65
3.3.4狀態方程/65
3.3.5RH方程/66
3.3.6普朗特關系式/66
3.4小結/67
第4章一階彎曲激波理論68
4.1引言/68
4.2RH方程和歐拉方程/71
4.2.1歐拉方程/72
4.2.2常物性線/74
4.3彎曲激波方程/76
4.3.1彎曲激波方程的假設條件/78
4.3.2彎曲激波方程的推導過程/78
4.4波后渦度/85
4.4.1渦度方程/85
4.4.2渦度概念/87
4.5在三維流動和非穩態流動中的應用/88
4.6小結/89
第5章一階彎曲激波理論的基本應用90
5.1引言/90
5.2平面激波/91
5.2.1均勻來流下的平面斜激波——一種極限情況/91
5.2.2均勻來流下流向曲率Sa不為零的單曲率激波——平面彎曲激波/91
5.2.3平面流內的Thomas點和Crocco點/93
5.2.4平面流內的極流線斜率/96
5.3圓錐激波/97
5.3.1均勻來流下的銳角圓錐激波/98
5.3.2均勻來流下的鈍角圓錐激波/99
5.3.3圓錐流內的極流線斜率/99
5.3.4TM方程與圓錐流/100
5.4雙曲激波/111
5.4.1Thomas雙曲激波和Crocco雙曲激波/112
5.4.2波后尾流均勻時的極流線/115
5.5正激波/116
5.5.1產生正凸激波的鈍頭體/121
5.5.2凹馬赫盤正激波后流動/123
5.5.3有后掠角的鈍頭前緣/125
5.6小結/126
第6章高階彎曲激波理論128
6.1引言/128
6.2二階彎曲激波方程/130
6.2.1二階彎曲激波方程組的推導/130
6.2.2影響系數形式的二階彎曲激波方程組/134
6.2.3平面激波后參數二階梯度變化規律/137
6.2.4平面激波壓力氣流角極曲線/138
6.2.5圓錐激波后參數二階梯度變化規律/140
6.2.6圓錐激波壓力氣流角極曲線/140
6.2.7改進的歐拉方程/141
6.3三階彎曲激波方程/143
6.3.1三階彎曲激波方程的推導/143
6.3.2三階彎曲激波方程的分析與運用/145
6.4小結/146
第7章高階彎曲激波理論的基本應用149
7.1基于二階彎曲激波理論的泰勒展開法/149
7.1.1圓錐激波（Sa＝0， Sb≠0）/150
7.1.2軸對稱彎曲激波（Sa≠0， Sb≠0）/152
7.1.3二維彎曲激波（Sa≠0， Sb＝0）/153
7.2基于二階彎曲激波理論的彎曲流線特征線法/155
7.2.1公式推導/155
7.2.2算法/158
7.2.3算法驗證/164
7.2.4算法應用/176
7.3基于二階彎曲激波理論的激波裝配法/181
7.3.1二維彎曲激波（Sa≠0， Sb＝0）/182
7.3.2軸對稱彎曲激波（Sa≠0， Sb≠0）/186
7.4小結/188
第8章彎曲激波理論的初步工程應用190
8.1引言/190
8.2基于高階彎曲激波理論的局部偏轉吻切乘波設計方法/191
8.2.1沿流面離散三維激波曲面/192
8.2.2流面內波后參數求解/194
8.2.3激波后流場的三維重構/195
8.3基于局部偏轉吻切方法的定馬赫數乘波體設計/196
8.3.1定馬赫數橢圓錐乘波體/198
8.3.2定馬赫數變橢圓錐乘波體/201
8.4基于局部偏轉吻切方法的變馬赫數乘波體設計/204
8.4.1變馬赫數乘波體設計方法/204
8.4.2變馬赫數乘波體模型/208
8.4.3變馬赫數乘波體設計方法驗證/211
8.4.4變馬赫數乘波體氣動性能/214
8.4.5同吻切錐變馬赫數乘波體對比/217
8.5小結/221
附錄A彎曲激波方程（4.30a）的推導223
附錄B彎曲激波方程（4.30b）的推導227
附錄C波后渦度方程的推導232
附錄D二階彎曲激波方程組的推導239
附錄E均勻無旋的平面和軸對稱流動系數247
附錄F三階彎曲激波方程組完整表達式250
參考文獻/266
展開全部
彎曲激波理論及其應用 節選
第1章基本概念 在超聲速流動中，雖然正激波和斜激波等直線激波理論已經非常完善，但是在高超聲速內外流的設計工作中，人們遇到的激波往往是彎曲的。目前，對于彎曲激波仍然沒有一個精確的理論解，且相關理論基礎十分缺乏，彎曲激波的應用研究更是寥寥無幾。因此，本書將重點針對彎曲激波進行介紹，包括彎曲激波的理論、方法和應用。在介紹彎曲激波之前，首先有必要介紹一些基本的數學概念與物理概念，本章內容主要為基本概念，包括基本數學概念、基本單位、熱力學概念等。 1.1基本數學概念 1.1.1變量 y＝f（x）表示變量x和y之間存在函數關系，x是自變量，其值為在一個合適范圍內取的任意值，y是因變量，一旦選擇了x，其值便確定了。通常，一個變量將依賴多個其他變量，可以寫為P＝f（x， y， z），確定了自變量x、 y、 z的值，因變量P的值便確定了。 1.1.2無窮小 在極限情況下*終允許趨近于零的量稱為無窮小。對于任意的正數ε（無論它多么。，總存在正數δ（或正數M）使得不等式0<|x－x0|M）對應的一切函數值x都滿足不等式|f（x）－f（x0）| 1.1.3導數 設函數y＝f（x）在點x0的某個鄰域內有定義，當自變量x在x0處有增量Δx，x0＋Δx也在該鄰域內時，相應地函數取得增量Δy＝f（x0＋Δx）－f（x0）；當Δx→0時，如果Δy與Δx之比的極限存在，則稱函數y＝f（x）在點x0處可導，并稱這個極限為函數y＝f（x）在點x0處的導數，記作f′（x0）或y′|x＝x0或dydxx＝x0，即f′（x0）＝limΔx→0ΔyΔx＝limΔx→0f（x0＋Δx）－f（x0）Δx（1.1）需要指出的是f′（x0）＝limΔx→0ΔyΔx＝limΔx→0f（x）－f（x－Δx）Δx（1.2）兩者在數學上是等價的。 1.1.4偏導數 設有二元函數z＝f（x， y），點（x0， y0）是其定義域D內一點，把y固定在y0，而讓x在x0有增量Δx，相應地函數z＝f（x， y）有增量（稱為對x的偏增量）Δz＝f（x0＋Δx， y0）－f（x0， y0）。 x方向的偏導數： 當Δx→0時，如果Δz與Δx之比的極限存在，那么此極限值稱為函數z＝f（x， y）在（x0， y0）處對x的偏導數，記作f′x（x0， y0）或函數z＝f（x， y）在（x0， y0）處對x的偏導數，實際上就是把y固定在y0并看成常數后，一元函數z＝f（x， y0）在x0處的導數。 y方向的偏導數： 同樣地，把x固定在x0，讓y有增量Δy，如果極限存在，那么此極限稱為函數z＝f（x， y）在（x0， y0）處對y的偏導數，記作f′y（x0， y0）。 1.1.5極大值與極小值 若函數y＝f（x）可導，則*大值和*小值可以表示為在這些點處dy/dx＝0。如果這個點是一個極大值點，那么d2y/dx2是負的；如果這個點是極小值點，那么d2y/dx2是正的。 1.1.6自然對數 自然對數是對數的一種，基本運算關系包括： （1.3a） （1.3b） （1.3c） 1.1.7泰勒級數 若函數關系y＝f（x）的表達方法未知，但y及其導數的值在特定點（如x1）是已知的，可能會發現其他任何時候（x2）的y值可以通過泰勒級數展開： （1.4） 要使用這種展開式，函數必須是連續的，并且在x1到x2的區間內具有連續的導數。應該注意的是，上面表達式中的所有導數都必須在x1點上求值［1，2］。 1.2物理量和單位 世界上大多數國家使用的是公制或國際單位制（SI）。本書將采用國際單位制進行物理量單位的標注，主要包含的物理量和單位見表1.1。 表1.1物理量和單位標注 1.2.1密度和比體積 密度是單位體積的質量，用符號ρ表示，單位是kg/m3。比體積是單位質量的體積，用符號vρ表示，單位是m3/kg。因此，ρ＝1/vρ。 1.2.2壓強 壓強是單位面積上的法向力，用符號p表示，單位是N/m2。還有其他一些單位，如兆帕斯卡（MPa，1×106N/m2）、bar（1×105N/m2）和大氣壓（0.101325MPa或14.69psi）。 絕對壓力是相對于完全真空測量的，而表壓是相對于周圍（環境）壓力測量的： Pabs＝Pamb＋Pgage（1.5） 當表壓為負（絕對壓力低于環境壓力）時，通常稱為真空度： Pabs＝Pamb－Pvac（1.6） 1.2.3溫度 只有當涉及溫度差異時，才可以安全地使用華氏度（或攝氏度）。然而，大多數方程要求使用蘭金（或開爾文）熱力學溫度。 （1.7a） （1.7b） 1.2.4黏度 本書將討論液體，它被定義為在承受切應力時會持續變形的任何物質。因此，變形量沒有意義（就像固體一樣），相反，變形速率是每個流體的特征，并由黏度表示： 黏度≡切應力/角變形速率。 黏度有時也稱為絕對黏度，用符號η表示，單位為（N s）/m2。對于大多數常見的液體，因為黏度是流體的函數，所以它隨流體狀態的變化而變化。目前，溫度對黏度的影響*大，所以大多數圖表只顯示溫度這個變量。壓力對氣體的黏度有輕微的影響，其對液體的影響可以忽略不計。許多工程計算運動黏度來描述流體黏性，該運動黏度為（絕對）黏度和密度的組合，定義為ν＝η/ρ。 1.2.5狀態方程 本書認為所有的液體都具有恒定的密度，所有的氣體都遵循完全氣體狀態方程。從動力學理論出發可以導出忽略分子體積和分子間作用力的理想氣體狀態方程。在本書中通常使用的完全氣體狀態方程的形式為p＝ρRT，其中，p為絕對壓強，單位為N/m2；ρ為密度，單位為kg/m3；T為熱力學溫度，單位為K；R為單個氣體常數，單位為（N m）/（kg K）［3］。 1.3熱力學概念 1.3.1一般定義 （1） 微觀方法： 以統計為基礎，研究單個分子及其運動和行為。它取決于人們在原子水平上對物質結構和行為的理解，因此這個觀點被不斷改進。 （2） 宏觀方法： 通過可觀察和可測量的性質（溫度、壓力等）直接處理分子的平均行為。這種經典的方法不涉及對物質分子結構的任何假設。 （3） 屬性（性質）的類型： ① 可見的，容易測量（壓力、溫度、速度、質量等）；② 數學的，由其他屬性的組合定義（密度、比熱、焓等）；③ 導出的，通過分析得出的結果，如內能（由熱力學**定律得出）和熵（由熱力學第二定律得出）。 （4） 狀態變化： 基于任何屬性的變化而發生。 （5） 路徑或過程： 表示一系列連續的狀態，這些狀態定義了從一個狀態到另一個狀態的唯一路徑。 （6） 一些特殊的流程： 絕熱的→無熱傳遞；等溫→T＝常數；等壓→p＝常數；等熵→s＝常數。 （7） 循環： 系統恢復到初始狀態的一系列過程。 （8） 點函數： 屬性的另一種說法，它只依賴系統的狀態，并且獨立于獲得狀態的路徑或過程。 （9） 路徑函數： 不是系統狀態函數的量，而是依賴從一種狀態移動到另一種狀態所采取的路徑。熱和功是路徑函數，可以觀察到它們在某個過程中跨越系統邊界［4］。 1.3.2功、熱量和熱力學能 內部儲存能（內能、熱力學能）代表儲存于系統內部的能量，用U表示。熱力學能（或內能）由微觀分子動能和分子位能組成，分子動能又分為移動動能、轉動動能和振動動能。 外部儲存能又稱為機械能，由宏觀動能和宏觀位能組成，表示如下： （1.8） 系統的總能量＝內部儲存能＋外部儲存能，即 （1.9） 熱力系統單位質量工質具有的總能量為 （1.10） 體積力做功W是系統體積膨脹或壓縮時與外界交換的功量，對于可逆過程或準靜態過程，有 （1.11） 一般規定系統膨脹對外界做功，則功為正；外界對系統做功，則功為負。 流動功Wf是系統維持物質流動所付出的代價，即Wf＝pv＝p/ρ（1.12）流動功與宏觀流動有關，宏觀流動停止，流動功不存在，在作用過程中，工質僅發生位置變化，無狀態變化。流動功并非由工質本身的能量（動能、位能）變化引起的，而是由外界（泵與風機）引起的，可理解為，流動工質進出系統時所攜帶和傳遞的一種能量。 軸功ws是熱力系統通過葉輪機械的軸和外界交換的功量，軸功不僅可以由葉輪機械的軸傳入，也可以通過擺動等動作產生，可以理解為，軸功和非定常流動有關［5］。 1.3.3熱力學**定律 熱力學**定律是關于能量守恒的，可以用許多等價的方式來表示。熱和功是能量傳輸的兩種極端形式。如果系統經歷的過程不是絕熱過程，則在該過程中外界對系統所做的功W等于過程前后其內能的變化ΔU，兩者之差就是系統從外界吸收的熱量： （1.13） 當僅由兩種系統之間的溫度差而產生一種效應時，熱量就從一個系統傳遞到另一個系統。熱量總是從溫度較高的系統傳遞到溫度較低的系統。對于一個執行完整循環過程的封閉系統，有∑Q＝∑W（1.14）式中，Q為轉移到系統的熱量；W為系統對外界做的功。
書友推薦
- >
人文閱讀與收藏·良友文學叢書:一天的工作
- >
羅庸西南聯大授課錄
- >
自卑與超越
- >
煙與鏡
- >
姑媽的寶刀
- >
經典常談
- >
隨園食單
- >
大紅狗在馬戲團-大紅狗克里弗-助人
本類暢銷
