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[英] 霍格尔·巴宾斯基(HolgerBabinsk 著

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• 激波
• 边界层
• 干扰
• 气动学
• 流体力学
• 数值模拟
• 实验研究
• 湍流
• 可压缩流
• 航空航天

店铺： 文轩网教育考试专营店

出版社： 国防工业出版社

ISBN：9787118105568

商品编码：10390595102

出版时间：2015-12-01

激波边界层干扰 作  者:(英)霍格尔·巴宾斯基(Holger Babinsky),(英)约翰·K·哈维(John K.Harvey) 著；白菡尘 译 定  价:132 出 版 社:国防工业出版社 出版日期:2015年12月01日 页  数:410 装  帧:平装 ISBN:9787118105568 ●第1章序言
●1.1本书结构
●1.1.1关于GeorgeInger教授
●1.2读者对象
●第2章物理本质
●2.1激波-边界层干扰的重要性
●2.2超声速流中的间断现象
●2.2.1激波
●2.2.2激波极曲线表达法
●2.2.3激波干扰与Edney分类
●2.2.4激波、阻力与效率——Oswatitsch关系
●2.3边界层的流动结构
●2.3.1边界层中的速度分布
●2.3.2多层结构
●2.3.3边界层对快速压力变化的响应
●2.4激波与边界层的抗衡
●2.4.1几种基本的二维激波-边界层干扰
●2.4.2边界层与激波压升的抗衡
●2.5无分离的弱干扰流动
●2.5.1入射-反射激波干扰
●部分目录

内容简介

该书是激波边界层干扰主题的靠前部专著，收集了近期新的研究成果，其中包括未公开发表的研究结果，涉及方方面面的激波边界层干扰问题。由本领域靠前知名专家贡献他们在有关激波边界层的重要实验、计算和分析问题上的观点，并将近期新成果撰写成书，内容涉及亚声速、跨声速、超声速、高超声速流动（含稀薄流）中的激波与湍流、层流边界层的干扰以及激波-激波干扰的现象、理论、机理解释、计算模拟方法及存在的问题。

《激波边界层干扰》 内容梗概： 《激波边界层干扰》是一部专注于复杂气动现象研究的学术专著，深入剖析了当激波与边界层相互作用时所产生的精妙而又极具挑战性的物理过程。本书不仅系统阐述了激波和边界层各自的基本理论，更将重点置于两者之间的耦合机制，揭示了它们如何相互影响、相互塑造，从而产生一系列非线性的、往往难以预测的流动现象。 核心内容模块： 第一部分：基础理论回顾 激波理论基础： 详细介绍了激波的生成机制，包括超音速流动的压缩性效应，以及不同类型激波（如斜激波、弓激波、分离激波）的形成条件、几何特征及其在流场中的传播规律。内容将涵盖激波面的微观结构，如连续介质假设的适用性边界，以及激波诱导的熵增、焓增等热力学效应。读者将学习到如何利用激波关系式（如Rankine-Hugoniot方程）来定量分析激波前的状态与激波后的状态之间的变化。此外，本部分还将涉及激波的能量耗散特性以及激波在不同几何形状物体表面的反射和衍射现象。 边界层理论基础： 深入探讨了粘性流动的核心概念，即边界层的形成、发展与分离。内容将覆盖层流边界层和湍流边界层的特性，包括其厚度、速度剖面、壁面剪切应力以及动量和能量守恒方程在边界层区域的简化形式。本书将详细介绍描述边界层行为的关键模型，例如普朗特边界层理论，以及如何求解边界层方程（如Blasius解、Thwaites方法）。对于湍流边界层，则会涵盖其统计特性、湍流模型（如RANS模型）的引入及其在工程计算中的应用。本部分还会涉及边界层内的压强梯度效应，以及分离边界层对主体流动的反馈作用。 第二部分：激波与边界层相互作用的机制 相互作用的形成与类型： 本部分是本书的核心，将详尽阐述激波与边界层相互作用的物理根源。重点在于解释当激波穿过边界层时，边界层内部的低速、高压区域如何抵抗激波的压缩，以及激波如何压缩并可能导致边界层分离。根据激波的强度、角度以及边界层的状态（层流或湍流），相互作用将呈现出多种形式。内容将包括： 弱相互作用： 激波对边界层的影响较小，主要表现为边界层厚度的轻微增加。 强相互作用： 激波强度足够大，足以显著改变边界层内的流动结构，可能导致边界层增厚、压力升高，甚至发生分离。 膨胀波与边界层相互作用： 类似于压缩波，膨胀波也会与边界层发生相互作用，影响其动量和能量。 分离机理与流动形态： 边界层分离是激波-边界层干扰中最显著且最具影响力的现象之一。本部分将深入研究分离发生的具体条件，即当流体在逆压梯度下失去足够的动量以克服阻力时。内容将详细介绍： 激波诱导分离： 激波的压缩效应导致强大的逆压梯度，从而触发边界层分离。 分离泡的形成与演化： 分离区域形成一个低速、旋转的涡流结构，称为分离泡。本书将分析其形成、稳定性和对主体流动的反馈影响。 再附现象： 分离后的流动可能在下游重新附着于表面，形成一个复杂的流动区域。 流动不稳定性： 激波-边界层干扰区域容易产生各种流动不稳定性，如模态转换、涡结构演化等，这些不稳定现象对气动加热、噪声产生以及结构载荷都有重要影响。 数值模拟方法与实验技术： 为了精确捕捉激波-边界层干扰的复杂性，本书将介绍相关的先进数值模拟方法和实验技术。 数值方法： 涵盖求解 Navier-Stokes 方程的数值离散方法（如有限体积法、有限差分法），以及针对激波-边界层干扰特性的数值算法，例如高分辨率格式（如WENO、MUSCL）用于捕捉激波，以及湍流模型（如LES、DNS）用于模拟湍流边界层的精细结构。 实验技术： 介绍用于研究激波-边界层干扰的各种实验手段，包括高速摄像、粒子图像测速（PIV）、激光多普勒测速（LDV）、压力测量技术（如压敏漆、压阻传感器）以及高精度温度测量方法（如热线、薄膜传感器）。 第三部分：工程应用与影响 高超声速飞行器设计： 激波-边界层干扰是高超声速飞行器设计中的关键挑战。本书将分析在这些条件下，激波与边界层相互作用如何导致巨大的气动加热、结构载荷以及潜在的流动失稳。内容将涉及钝体和尖体在不同迎角下的激波形态，以及它们与边界层的复杂耦合。 航空发动机进气道设计： 激波-边界层干扰在航空发动机进气道设计中同样至关重要，尤其是在跨音速和超音速工作条件下。不恰当的干扰可能导致进气道内产生不稳定流动，影响发动机性能，甚至引发喘振。本书将探讨如何通过优化进气道几何形状来控制或减弱激波-边界层干扰的影响。 弹道再入问题： 在弹道再入过程中，飞行器在高超声速下穿越大气层，激波-边界层干扰是产生高温高压环境的主要因素之一。本书将分析其对飞行器材料、隔热层以及控制面的影响。 其他相关领域： 此外，本书还将简要触及激波-边界层干扰在其他工程领域的影响，例如火箭发动机喷管内的流动、高速冲击波引发的结构破坏等。 本书特色： 《激波边界层干扰》以其严谨的科学态度、详实的理论推导和丰富的工程案例，为读者提供了一个全面深入理解激波-边界层干扰这一复杂流体力学现象的平台。本书适合从事空气动力学、工程热物理、航空航天工程、机械工程等领域的研究人员、工程师和高等院校的师生阅读。通过对本书的学习，读者将能够更好地理解和预测激波-边界层干扰的发生，并将其应用于实际工程问题的分析与设计中，从而推动相关领域的技术进步。本书的写作风格力求清晰、准确，避免使用过于晦涩的语言，并通过图表和算例来辅助说明复杂概念。 目标读者： 航空航天工程师 机械工程师 流体力学研究人员 高等院校相关专业教师与学生（特别是研究生） 对复杂流体现象感兴趣的科学技术工作者

评分☆☆☆☆☆

我第一次看到《激波边界层干扰》这个书名时，脑海里立刻浮现出一种既危险又迷人的画面。我猜想，这本书一定是在研究一种极端条件下的物理现象，可能涉及到高速气流、能量的剧烈释放以及物质的奇异变化。我非常好奇，当一种强大的“激波”——那种瞬间产生的、传递能量的冲击波——与一种“边界层”——比如物体表面的薄层流体——相遇时，它们之间会发生怎样剧烈而又复杂的“干扰”。我能想象到，这本书可能会深入剖析在航空航天、军事技术或者核能等领域中，这种现象的重要性。我希望它能用严谨的科学语言，配合着精密的图表和数据，来解释这些现象背后的物理机制。我期待着，通过阅读这本书，我能够对某些曾经只在科幻电影中见过的场景，有更科学、更深入的理解，并且能够认识到，在现代科技的发展中，对这些看似微小但至关重要的物理过程的研究，是多么的不可或缺。

评分☆☆☆☆☆

《激波边界层干扰》这个书名，让我瞬间联想到了那些充满张力和戏剧性的科学场景。我猜想，这本书可能是在讲述一种非常特殊的物理现象，也许是在描述当一种强大的冲击波以极高的速度穿过某种介质的边界时，会发生怎样令人意想不到的互动。我的脑海里立刻浮现出一些宏大的画面：可能是火箭发动机喷射出强大的火焰，与周围的空气产生剧烈的碰撞；也可能是超音速飞行器在高速飞行中，其产生的激波与飞机表面的边界层相互作用，从而影响飞行性能。我期待这本书能够以一种非常详实且深入的方式，解析这些复杂的过程，也许还会包含大量的图示和案例分析，帮助读者理解这些抽象的科学概念。我希望通过阅读这本书，我能够对流体力学、空气动力学或者燃烧学等领域产生更浓厚的兴趣，并且能够用更专业的视角去观察和理解那些与高速运动相关的物理现象。我想要知道，这些看似微小的“干扰”是如何在宏观层面产生巨大的影响的。

评分☆☆☆☆☆

当我拿到《激波边界层干扰》这本书的时候，我几乎是立刻就被它的名字吸引住了。听起来就像是科幻小说里才会出现的词汇组合，充满了科技感和未知感。我心里暗自猜测，这一定是一本关于某种极端物理现象的书籍，也许是关于宇宙深处黑洞附近发生的事情，或者是关于人类探索太空时会遇到的挑战。我迫不及待地翻开它，虽然我不是这个领域的专家，但我对科学的世界一直充满了好奇。我猜想，这本书可能会深入探讨当高速冲击波遇到物体表面形成的边界层时，两者之间会产生怎样复杂而精妙的相互作用。我试着去想象，在极端的环境下，比如核爆发生时，或者宇宙飞船高速进入大气层时，空气的流动会变成什么样。我希望这本书能以一种清晰而引人入胜的方式，揭示这些现象背后的科学原理，也许还会包含一些非常直观的实验或者模拟的案例。我期待着这本书能像一扇窗户，让我窥探到那些我们日常生活中难以触及的、但又充满魅力的科学世界，让我对宇宙的运行规律有更深的理解。

评分☆☆☆☆☆

坦白说，拿到《激波边界层干扰》这本书时，我脑子里最先闪过的念头是“这肯定是一本硬核到家了的学术专著”。封面上那种略显朴素但又充满力量的设计，让我想象着里面一定塞满了各种复杂的数学公式、图表以及令人头晕目眩的理论推导。我并不是这个领域的专业人士，所以一开始是有那么点忐忑的。但出于对未知的好奇，我还是硬着头皮翻开了它。我发现，虽然书名听起来很高深，但作者似乎在努力地用一种相对易于理解的方式来阐述。我猜想，这书可能讲述的是一些关于高速流体运动的奥秘，比如当一种高能的冲击波遇到流体边界层时，会发生怎样奇特而又深刻的相互作用。我脑海里会浮现出航天飞机发射时，周围空气剧烈翻腾的景象，或者超音速飞机划破天际时，空气分子们如何扭曲变形。我希望这本书能让我窥探到这些现象背后的科学原理，理解那些肉眼看不见的、却又至关重要的物理过程。即使我不能完全掌握所有的细节，但我相信，通过这本书，我至少能建立起一个初步的认知框架，对这个曾经陌生的领域产生更深的敬畏和兴趣。

评分☆☆☆☆☆

这本书的名字听起来就很有吸引力，像是某种科学幻想小说里的情节，或者是一个极具挑战性的物理学课题。我当时就很好奇，究竟是什么样的故事或理论能用“激波”和“边界层”这样专业名词来命名。拿到书的时候，我先翻阅了一下目录，里面充斥着各种我完全不理解的术语，这让我既感到一丝望而却步，又更加激发了我的求知欲。我猜想，这一定是一本需要耐心和专注才能读懂的书。也许它会带我进入一个我从未接触过的领域，让我学习到一些关于流体力学、空气动力学或者声学方面的知识。我尝试着去理解那些复杂的图表和公式，虽然很多地方我还需要查阅大量的资料才能勉强跟上作者的思路，但每当理解了一个小小的概念，我都觉得像是攻克了一个小小的难关，成就感油然而生。我非常期待这本书能够教会我如何分析和理解那些在高速运动中发生的复杂现象，比如飞机起降时的空气流动，或者超音速飞行器穿过空气时产生的声爆。我希望这本书能像一位严谨而耐心的老师，一步步引导我，让我能够逐渐拨开迷雾，领略其中蕴含的科学之美。