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飞行器边界层转捩模式理论徐家宽

徐家宽 / 科学出版社 / 2026-03 / 精装

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飞行器边界层转捩模式理论徐家宽
作者: 徐家宽

出版社: 科学出版社

出版时间: 2026-03

ISBN: 9787030848147

定价: 150.00

装帧: 精装

开本: 其他

页数: 264页
作者简介：

陕西省科技进步二等奖：工程赋能型湍流-转捩预测技术及应用，2021年，排名第一1.国家自然科学基金面上项目负责人, 编号52372362；2.国家自然科学基金青年项目负责人；3.173计划重点项目课题负责人，编号23-JCJQ-XX-ZD-XXX；4.军科委创新特区重点项目课题负责人，编号：23-TQXX-XX-ZD-XX-XXX（科研代表性项目）5.军科委创新特区重点项目课题负责人，编号21-TQXX-XX-ZD-XX-XXX（科研代表性项目）

目录：

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丛书序
本书序
前言
第1章绪论 1
参考文献/7
第2章雷诺平均Navier-Stokes方程求解器的数值求解方法 9
2.1 无量纲约定/9
2.2 三维可压缩非定常N-S方程/10
2.3 空间离散方法/14
2.3.1 无黏通量离散方法/15
2.3.2 黏性通量离散方法/18
2.4 时间推进方法/19
2.5 边界条件/23
2.5.1 远场边界条件/24
2.5.2 物面边界条件/25
2.5.3 其他边界条件/25
参考文献/26
第3章经典的转捩模式构造思路 28
3.1 间歇因子模式/28
3.2 层流动能模式/30
3.3 Langtry和Menter经验关系模式/33
3.4 Hassan模态方法/44
3.5 Papp和Dash模式/47
3.6 Fu和Wang模式/47
参考文献/48
第4章层流边界层相似性解 51
4.1 不可压边界层相似性解/51
4.1.1 Falkner Skan/51
4.1.2 Falkner Skan Cooke/53
4.2 三维可压缩层流边界层相似性解/55
4.2.1 无限展长后掠边界层方程/55
4.2.2 Falkner Skan Cooke 方程/56
4.2.3 三维可压缩边界层流动分析/60
参考文献/67
第5章线性稳定性理论 69
5.1 不可压缩三维边界层线性稳定性理论控制方程及数值求解/70
5.1.1 控制方程/70
5.1.2 数值求解/75
5.1.3 空间模式/84
5.2 可压缩三维边界层线性稳定性理论控制方程及数值求解/85
5.2.1 控制方程/86
5.2.2 线性稳定性方程/94
5.2.3 数值求解/94
参考文献/98
第6章基于线性稳定性理论的扰动增长因子输运模式 99
6.1 原始NTS增长因子输运方程构造思想及缺陷/100
6.1.1 增长因子输运模式构建/100
6.1.2 存在的问题和需要改进的地方/106
6.2 新型NCF增长因子输运方程/108
6.2.1 输运方程的数学描述/110
6.2.2 验证和分析/113
6.3 改进的NTS增长因子输运方程/118
6.3.1 输运方程的数学描述/118
6.3.2 计算与分析/128
参考文献/135
第7章基于层流动能概念的宽速域转捩湍流模式 138
7.1 亚跨声速边界层转捩湍流模式/138
7.1.1 层流脉动动能输运方程/138
7.1.2 间歇因子输运方程/147
7.1.3 算例验证/149
7.2 超/高超声速边界层转捩湍流模式/166
7.2.1 高速湍流边界层的可压缩修正/166
7.2.2 高速层流边界层相似性解/167
7.2.3 间歇因子输运方程建模/173
7.2.4 层流脉动黏性系数输运方程建模/174
7.2.5 算例验证/177
参考文献/181
第8章飞行器边界层混合转捩分离流预测方法 185
8.1 极大涡模拟方法的构造思路/185
8.1.1 混合方法的数学基础/186
8.1.2 Speziale 的极大涡模拟方法/187
8.1.3 极大涡模拟方法的缺陷/189
8.1.4 滤波尺度及边界层保护函数/192
8.1.5 耦合湍流模式/194
8.2 考虑壁面粗糙效应的转捩分离流预测方法/195
8.2.1 层流区模式限制/195
8.2.2 自由来流湍流保护/197
8.2.3 层流分离泡诱导转捩修正/198
8.2.4 转捩后湍流区的进一步改进/200
8.3 混合转捩VLES 方法算例验证/200
8.3.1 粗糙圆柱绕流/200
8.3.2 光滑Pak B 涡轮叶片绕流/209
8.3.3 粗糙V103 压气机叶片绕流/215
8.3.4 高超声速返回舱转捩分离流/225
参考文献/228
附录A 不可压平面泊肃叶流动时间模式有限差分法矩阵元素 232
附录B 可压缩三维边界层有限差分法矩阵元素 235

内容摘要
本书以航空航天飞行器研制中面临的减阻降热需求为导向，以飞行器绕流中的关键转捩湍流预测难题为研究对象，系统性地介绍了边界层转捩湍流预测模式的构造思路和效果。首先，详细介绍了经典转捩模式的构造思路；接着，详细介绍了边界层线性稳定性理论的推导和数值求解方法，并着重阐述了基于线性稳定性理论的扰动增长因子输运模式的构造原理；然后，系统介绍了基于层流脉动概念的宽速域转捩湍流预测模式的建模思路；最后，将转捩模式与发展的改进型极大涡模拟方法相结合，形成了适用于转捩分离流的混合转捩湍流预测模式，并通过应用案例充分印证了其合理性与准确性。

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