湍流理论与模拟

出版时间：2005-9  出版社：清华大学出版社  作者：张兆顺  页数：279  
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前言

　　本书是为研究生撰写的教材和参考书，同时面向所有需要研究和应用湍流理论的科技工作者。学习和研究湍流的最终目的是预测和控制湍流，而要理解和发展预测与控制方法必须掌握湍流的基本理论。湍流属于多尺度不规则的复杂流动现象，对这种现象没有深入理性的了解，就不可能正确应用已有的预测方法，更不可能发展新的方法。对于湍流物理的研究，理论更是必需的。由于计算机的迅速发展，数值模拟是近年来预测复杂湍流和研究湍流物理的主要手段之一。湍流理论是正确数值模拟的基础，例如，怎样准确地模拟含有许多尺度的流动，怎样合理地给出不规则流动的边界条件，怎样获得不规则流动的准确统计量，等等，这些..

内容概要

　　本书系统、完整地叙述湍流的基本理论和近代的湍流数值模拟方法。全书共8章，具体内容包括湍流的统计和测量、湍流运动的基本方程、均匀各向同性湍流、简单剪切湍流、标量湍流、湍流直接数值模拟、雷诺平均统计模式、湍流大涡数值模拟。书中总结了近年来国内外湍流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、水利工程等专业研究生教材和科研人员的参考书。

作者简介

　　张兆顺：清华大学教授，1957年上海交通大学造船系毕业，1959年中国科学院清华大学合办第一届工程力学研究班毕业。1981英国南安普顿大学航空航天系博士。　　崔桂香：清华大学教授，1977年清华大学力学系毕业，1982年清华大学流体力学硕士。　　许春晓：清华大学教授，1990年大学副教授，1995年清华大学流体力学博士。

书籍目录

第1章 湍流的统计和测量1.1 湍流的不规则性1.2 湍流的统计1.2.1 随机变量的概率分布和概率密度1.2.2 湍流的统计量1.3 湍流脉动的谱1.3.1 时间平稳态中的频谱1.3.2 均匀湍流场中的波谱1.3.3 非均匀湍流场中谱函数的推广1.4 拉格朗日湍流1.4.1 拉格朗日概率密度函数和拉格朗日相关函数1.4.2 均匀湍流场中质点位移的公式——Taylor公式1.5 湍流脉动的测量原理第2章 湍流运动的基本方程2.1 Navier\|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 雷诺应力输运过程2.3.5 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2.3.6 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 可压缩湍流的统计方程2.5.1 可压缩湍流运动的系综平均方程2.5.2 密度加权平均的可压缩流体运动方程2.6 涡量的输运和湍流2.6.1 不可压缩流体中涡量的运动学2.6.2 不可压缩流场中的涡动力学2.6.3 涡动力学和湍流第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3.2.3 不可压缩各向同性湍流的相关张量函数及其性质3.3 不可压缩均匀各向同性湍流的动力学方程3.3.1 不可压缩均匀湍流的基本方程3.3.2 不可压缩均匀湍流的谱理论3.3.3 不可压缩均匀湍流中的湍动能输运过程3.3.4 均匀湍流中的湍动能传输链3.4 不可压缩均匀各向同性湍流动力学的若干性质3.4.1 不可压缩均匀湍流的2阶速度相关动力学方程和谱张量动力学方程3.4.2 不可压缩均匀各向同性湍流的Karman\|Howarth方程3.4.3 Karman\|Howarth方程的应用3.5 不可压缩均匀各向同性湍流中的湍动能传输链3.5.1 不可压缩均匀各向同性湍流中的湍动能输运方程3.5.2 各向同性湍流中的特征尺度3.5.3 Kolmogorov的局部各向同性假定和湍能谱的-5/3幂次律3.6 局部各向同性湍流的结构函数3.6.1 结构函数及其性质3.6.2 Landau对Kolmogorov理论的质疑，湍能耗散的间歇性3.6.3 局部各向同性湍流的标度律3.6.4 各向同性湍流结构函数的动力学性质3.7 各向同性湍流相关方程的封闭3.7.1 准高斯过程的性质3.7.2 各向同性湍流的准高斯封闭方程，EDQNM近似第4章 简单剪切湍流4.1 简单剪切湍流的统计特性4.2 自由剪切湍流的统计特性4.3 均匀剪切湍流的快速畸变理论4.4 剪切湍流中的拟序运动4.5 拟序特性的检测4.6 拟序结构的动力学模型4.7 简单湍流的控制第5章标量湍流5.1 均匀湍流中的被动标量输运5.2 标量湍流的结构5.3 湍流普朗特数5.4 标量湍流的结构函数方程——Yaglom方程5.5 标量湍流扩散的拉格朗日随机模型第6章 湍流直接数值模拟6.1 湍流数值模拟的方法6.2 湍流直接数值模拟的基本原理6.3 湍流直接数值模拟的谱方法6.4 湍流直接数值模拟的差分法第7章 雷诺平均统计模式7.1 建立湍流统计模式的一般原理7.2 湍流涡粘模式式7.3 雷诺应力输运方程的封闭模式： 2阶矩模式7.4 湍流统计模式的综合评述第8章 湍流大涡数值模拟8.1 脉动的过滤8.2 大涡模拟的控制方程和亚格子应力8.3 亚格子模型的检验8.4 复杂流动的大涡数值模拟算例8.5 关于大涡数值模拟的几个问题参考文献索引

编辑推荐

　　《湍流理论与模拟》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、水利工程等专业研究生教材和科研人员的参考书。