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第1章 一些基础思想1

1.1高超声速飞行——一些历史上的第一次1

1.2高超声速流动——为什么如此重要？4

1.3高超声速流动——是什么？12

1.4气动力和气动加热的根本来源21

1.5高超声速飞行轨迹：速度—高度图24

1.6小结26

习题28

第1部分 无黏高超声速流动31

第2章 高超声速激波—膨胀波关系式31

2.1引言31

2.2高超声速激波基本关系式32

2.3以高超声速相似参数给出的高超声速激波关系式37

2.4高超声速膨胀波关系式39

2.5小结41

习题42

第3章 当地表面斜度法44

3.1引言45

3.2牛顿流动46

3.3修正的牛顿理论52

3.4牛顿理论的离心力修正54

3.5牛顿理论的真实含义59

3.6切楔法和切锥法67

3.7激波—膨胀波法70

3.8小结73

设计实例374

习题85

第4章 高超声速无黏流场：近似方法87

4.1引言88

4.2控制方程89

4.3马赫数无关性原理90

4.4高超声速小扰动方程94

4.5高超声速相似律100

4.6高超声速小扰动理论：一些结果109

4.7关于高超声速小扰动理论的评述124

4.8高超声速等价原理和冲击波理论125

4.9薄激波层理论143

4.10小结149

习题151

第5章 高超声速无黏流场：精确方法153

5.1总体思想155

5.2特征线法157

5.3时间推进有限差分法：高超声速钝头体问题168

5.4高超声速激波形状关系式188

5.5激波—激波干扰191

5.6有限差分空间推进法：欧拉方程的其他解法196

5.7当前技术发展水平208

5.8小结209

设计实例5.1209

设计实例5.2：高超声速乘波体——第1部分211

习题217

第2部分 高超声速黏性流动221

第6章 黏性流动：基本概念，边界层解及气动加热221

6.1引言221

6.2黏性流动控制方程：纳维-斯托克斯方程224

6.3相似参数和边界条件227

6.4高超声速流动边界层方程230

6.5高超声速边界层理论：自相似解235

6.6非相似高超声速边界层265

6.7高超声速转捩275

6.8高超声速湍流边界层282

6.9参考温度方法287

6.10高超声速气动热：对应用于高超声速飞行器的一些评注和近似结果291

6.11焓层对气动热的作用297

6.12小结299

设计实例6.1301

设计实例6.2：高超声速乘波体——第2部分303

习题314

第7章 高超声速黏性干扰315

7.1引言316

7.2强黏性相互干扰和弱黏性相互干扰：定义和描述319

7.3 -x在高超声速黏性流动相互干扰中的地位321

7.4其他黏性干扰结果327

7.5高超声速激波边界层干扰332

7.6小结342

设计实例7：高超声速乘波体——第3部分343

习题347

第8章 高超声速黏性流动中的计算流体力学方法348

8.1引言349

8.2黏性激波层技术350

8.3抛物化N-S方程356

8.4全N-S方程362

8.5小结373

第3部分 高温气体动力学377

第9章 高温气体动力学：导论377

9.1高温流动的重要性377

9.2高温流动的性质385

9.3空气的化学效应：速度一高度图385

9.4小结387

第10章 化学反应气体的若干热力学问题（经典物理化学）389

10.1引言：真实气体与完全气体的定义389

10.2不同形式的完全气体状态方程391

10.3气体混合物组分的不同描述方法396

10.4气体分类398

10.5热力学第一定律402

10.6热力学第二定律405

10.7熵的计算406

10.8化学非平衡所产生的吉布斯自由能和熵408

10.9平衡化学反应混合气体的成分：平衡常数411

10.10反应热417

10.11小结418

习题419

第11章 统计热力学基础421

11.1引言421

11.2气体的微观描述422

11.3系统微观态数量的计算429

11.4最概然宏观态432

11.5极限情况：玻尔兹曼分布434

11.6依据配分函数计算热力学性质435

11.7根据T和V计算配分函数439

11.8单一化学组分热力学性质的实际计算443

11.9平衡常数的计算447

11.10化学平衡——一些进一步的说明451

11.11高温空气平衡状态下组分的计算452

11.12平衡化学反应气体的热力学性质455

11.13高温空气的平衡性质459

11.14小结463

习题468

第12章 分子运动论基础469

12.1引言469

12.2完全气体状态方程（再次讨论）470

12.3碰撞频率和平均自由程473

12.4速度和速率分布函数：平均速度475

12.5小结479

习题480

第13章 化学与振动的非平衡481

13.1引言482

13.2振动的非平衡：振动率方程483

13.3化学非平衡：化学速率方程489

13.4高温空气的化学非平衡493

13.5氢气—空气混合气体中的化学非平衡499

13.6小结500

第14章 无黏高温平衡流动502

14.1引言502

14.2无黏高温平衡流动的控制方程503

14.3平衡正激波和斜激波流动506

14.4平衡准一维喷管流动517

14.5平衡流动和冻结流动：差别比较522

14.6平衡比热和冻结比热524

14.7平衡声速526

14.8绕圆锥的平衡流动530

14.9钝头体平衡流动533

14.10小结537

设计实例14：高超声速乘波器——第4部分539

习题541

第15章 无黏高温非平衡流动543

15.1引言543

15.2无黏非平衡流动的控制方程544

15.3正激波和斜激波的非平衡流动549

15.4准一维喷管的非平衡流动556

15.5非平衡钝头体流动563

15.6二元缩放570

15.7流过其他形状的非平衡流动：特征线的非平衡方法573

15.8小结577

习题579

第16章 动力学理论重新审视：高温气体中的输运特性580

16.1引言580

16.2输运现象的定义581

16.3输运系数584

16.4扩散机理588

16.5由热传导和扩散引起的能量输运：总热导率590

16.6高温空气的输运特性592

16.7小结594

第17章 高温黏性流动596

17.1引言596

17.2化学反应中的黏性流动控制方程597

17.3能量方程的其他形式600

17.4化学反应气体的边界层方程603

17.5边界层条件：催化壁608

17.6边界层解：离解气体的驻点热转换611

17.7边界层解：非相似流619

17.8化学反应流动的黏性激波层解621

17.9化学反应流动的抛物化纳维-斯托克斯解628

17.10化学反应流动的全纳维-斯托克斯（N -S）解631

17.11小结634

习题635

第18章 辐射气体动力学简介636

18.1引言636

18.2气体辐射传递的定义637

18.3辐射传递方程639

18.4透明气体的辐射传递方程的解641

18.5吸收气体的辐射传递方程的解643

18.6既发射又吸收气体的辐射传递方程的解644

18.7辐射流场：典型的结果648

18.8表面辐射冷却654

18.9小结655

设计实例18656

习题659

后记660

参考文献661