湍流理论与模拟(第2版)

作者:张兆顺、崔桂香、许春晓、黄伟希

丛书名:研究生力学丛书

定价:52.5元

印次:2-7

ISBN:9787302473275

出版日期:2017.06.01

印刷日期:2025.07.17

图书责编:佟丽霞

图书分类:教材

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本书是2005年版《湍流理论与模拟》的再版。本书系统地叙述了湍流的基本理论和近代湍流数值模拟方法。此版增加了可压缩湍流,全书由原来8章更新为9章。具体内容包括湍流的统计和测量、湍流运动的统计平均方程和脉动方程、均匀各向同性湍流、简单剪切湍流、标量湍流、可压缩湍流、湍流直接数值模拟、湍流大涡模拟、雷诺平均模拟方法。书中总结了近年来国内外前沿和热点问题研究的进展,并融入了作者多年来的教学经验和学术成果。 本书可作为工程力学、流体力学、空气动力学、航空工程、工程热物理、热能工程、核能工程、环境科学和工程、水利工程等专业的研究生教材和科研人员的参考书。

第一作者张兆顺,教授,博士生导师,1957年上海交通大学毕业,1959年清华大学工程力学研究班毕业。1982年获英国南安普墩大学应用科学院博士(PH.D)。是国内著名的湍流专家。曾任中国力学学会常务理事,副秘书长。与崔桂香合著《流体力学》(第一版,1999年,清华大学出版社,已改版三次),与崔桂香,许春晓合著《湍流理论和模拟》(第一版,2005年,清华大学出版社),与崔桂香,许春晓合著《大涡数值模拟的理论和应用》(2008年,第一版,清华大学出版社)。近30年中在国内外权威刊物(如Journal of Fluid Mechanics, Physics of Fluids,中国科学,力学学报等)发表论文近100篇,被SCI引用100余次,曾任国际杂志Flows,Turbulenceand Combustion和Communication of Nonlinear Science and Numerical Simulationde编委,以及重要国际湍流会议的顾问委员。

本书第1版早已售罄,广大科技工作者和研究生纷纷要求再版。湍流是正在不断发展的学科,再版应当适应它的发展。本书第1版绝大部分内容是不可压缩湍流的理论和数值模拟,对于初学湍流的读者,这是基础。但是随着科学技术的发展,需要更新内容以满足读者的需要。本书再版保留湍流理论的基础部分,例如,湍流的统计,不可压缩各向同性湍流和简单剪切湍流,数值模拟方法等。这些内容是学习和理解湍流的必备知识。同时增加了“可压缩湍流”一章,这是目前湍流界研究的热点之一; 在“标量湍流”和“湍流大涡模拟”两章中增加了大气环境的算例; 在“简单剪切湍流”中,增补了新的发现和有争议的问题,例如,壁湍流的超大尺度脉动,壁湍流平衡区是对数律还是幂律的争论,卡门常数是不是普适常数,等等; 在数值模拟方面,增加了一节“雷诺平均和大涡模拟的组合模型”。 本书虽然增加了内容,但仍然跟不上该学科的发展和工程技术的需要。在欧洲湍流的千禧年会议上,两位湍流专家声称湍流研究还处于幼年时代 Lumley J,Yaglom A.2001.A century of turbulence.Flow,Turbulence and Combustion,66(3): 241285. ,它的基本理论有待进一步建立,它的应用面在不断扩大。本书增加了一些内容,还属于基础内容,发展湍流理论和数值模拟方法,还有待后起之秀作出贡献。可喜的是本书再版有清华大学流体力学研究所优秀青年基金获得者黄伟希副教授加盟。 作者2017年4月于清华园

目录
荐语
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第1章湍流的统计和测量

1.1湍流现象

1.2湍流的不规则性

1.3湍流的统计

1.3.1随机变量的概率分布和概率密度

1.3.2湍流的统计量

1.4湍流脉动的谱

1.4.1定常湍流中的频谱

1.4.2均匀湍流场中的波谱

1.4.3非均匀或非定常湍流场中谱函数的推广

1.5湍流脉动的测量方法

1.5.1湍流速度的测量方法

1.5.2流动显示和流场浓度的测量

1.5.3脉动压强的测量

第2章湍流运动的统计平均方程和脉动方程

2.1NavierStokes方程和湍流

2.2雷诺方程和脉动运动方程

2.2.1雷诺方程

2.2.2脉动运动方程

2.3雷诺应力和雷诺应力输运方程

2.3.1雷诺应力张量

2.3.2雷诺应力输运方程

2.3.3湍动能输运过程

2.3.4平均运动的能量输运过程

2.3.5雷诺应力输运过程

2.3.6不可压缩湍流场中脉动压强分布和压强变形率相关的

解析表达式

2.3.7湍流统计方程的封闭性讨论

2.4不可压缩湍流的标量输运方程

2.5涡量的输运和湍流

2.5.1涡量运动学

2.5.2涡动力学

2.5.3湍流场中涡量的统计方程

第3章均匀各向同性湍流

3.1均匀湍流场的相关函数和谱张量

3.2均匀各向同性湍流场的相关函数和谱张量

3.2.1张量的不变量和张量函数

3.2.2各向同性湍流的相关张量函数及其性质

3.2... 查看详情

本书是湍流是近代流体力学研究的热点,是工程设计和大气海洋环境预测需要的知识和模拟方法。本书融合湍流莫斯科学派,剑桥学派的理论精髓和近代湍流的模拟方法,并以国内外湍流专家和本书作者研究成果说明发展湍流理论和模拟的途径;使读者既能深谙湍流理论,又能运用理论正确构造模型和数值模拟湍流运动。如果你希望了解湍流本质,以攻克湍流难题,本书为你提供湍流的基础理论和进一步研究方法;如果你需要湍流模拟方法以解决工程设计问题,本书提供了模拟方法的理论基础和近代方法。本书在论述理论和方法时,引用国内外重要文献180余篇,为读者深入学习和发展湍流理论和模拟方法提供广阔空间。 查看详情