《湍流》求取 ⇩

第一篇 游动稳定性理论1

一、引言1

二、平行流稳定性线性理论1

(一)问题和方程1

(二)O-S方程的渐近解法4

(三)O-S方程的数值解法9

(四)平板边界层稳定性问题中的边界条件13

(五)时间模式和空间模式问题14

(六)理论计算与实验结果的比较18

三、平行流稳定性的非线性理论19

(一)Landau理论19

(二)能量法20

(三)形状假设理论(Shape assumption)22

(四)弱非线性理论24

(五)分叉理论(Bifurcation)29

(六)平板边界层问题31

(七)关于弱非线性理论的一点注记33

四、平行流稳定性三维非线性理论34

(一)三维扰动问题34

(二)二次失稳理论35

(三)共振三波理论37

(四)一般共振理论38

(五)直接共振理论40

参考文献42

第二篇 湍流统计理论44

一、引言44

二、关联函数45

三、湍谱分析53

(一)一维湍谱分析54

(二)三维湍谱分析56

四、卡门--豪沃思方程与能谱方程64

五、均匀各向同性湍流的后期衰变运动69

六、局部各向同性与局部相似性理论(普适平稳理论)71

七、含能范围的准平稳假设78

八、速度概率分布的准高斯型假设81

九、小结82

参考文献83

第三篇 湍流模式理论84

一、引言84

二、模拟的原则85

三、雷诺应力模型(微分模型，RSM)85

(一)雷诺应力方程与k方程的模型85

(二)ε方程的模型91

(三)？方程的模型93

四、代数应力模型(k--ε--A模型，ASM)94

五、二方程模型(涡粘性模型，k--ε--E模型)95

六、一方程模型(k方程模型)97

七、双尺度二阶湍流模型98

八、小结99

参考文献101

第四篇 湍流边界层计算102

一、引言102

二、平面及轴对称湍流边界层103

(一)可压缩湍流流动的质量加权平均量方程103

(二)边界层近似的湍流平均值方程107

(三)湍流边界层的分层结构和平均速度剖面111

(四)平均及轴对称湍流边界层计算的积分方法118

(五)平面及轴对称边界层的湍流模式122

(六)平面及轴对称边界层的差分方法129

(一)三维定常湍流边界层的连续、动量和能量方程136

三、三维湍流边界层136

(二)三维边界层方程的性质和初始条件的提法139

(三)三维边界层的湍流特性142

(四)三维边界层的湍流模式144

(五)三维边界层的差分方法148

参考文献153

第五篇 湍流实验156

一、引言156

二、湍流参量的物理意义及其实验结果157

(一)湍能平稳方程158

(二)湍流各参量的物理意义159

(三)湍能平衡方程的实验结果161

(四)相关函数和谱函数的物理意义及其实验结果161

三、湍流实验技术165

(一)热线风速仪165

(二)热线数据的数字化分析171

(三)湍流测量的进一步举例174

(四)条件采样和图象识别技术180

(五)流动显示技术182

(六)激光测速仪185

(七)脉冲式热线风速计186

参考文献189

第六篇 切变湍流的拟序结构190

一、引言190

二、拟序结构的形态190

(一)自由切变湍流中拟序结构的形态190

(二)湍流边界层中的拟序结构194

三、拟序结构的检测及其特性196

(一)脉动的时空相关和拟序结构的运动学特性196

(二)湍流脉动的条件采样198

(二)拟序方程202

四、拟序运动的理论分析202

(一)拟序相平均和拟序分解202

(三)拟序运动的能量转移203

(四)平面湍流混合层中拟序运动的能量转移204

(五)壁湍流中拟序运动生成的直接共振机制206

(六)拟序运动的涡动力学分析208

参考文献211

附录212

第七篇 湍流高级数值模拟213

一、引言213

二、大涡模拟215

(一)历史简述215

(二)基本思想215

(三)滤波215

(四)大涡模拟方程与亚格子雷诺应力217

(五)亚格子雷诺应力的方程219

(六)亚格子尺度模型220

(七)初始条件与边界条件221

(八)小结222

三、直接数值模拟223

参考文献230

第八篇 混沌理论入门232

一、引言232

二、分叉与产生混沌的途径233

三、保守系统238

四、耗散系统247

(一)奇怪吸引子与分形247

(二)一维Logistic映射249

(三)Lorenz吸引子251

五、结束语与展望254

参考文献255