边界层转捩

《边界层转捩》注重于基础性和实用性研究的结合，总结了在边界层转捩方面的研究工作。主要内容分为三个部分：一是转捩过程，研究各种边界层稳定性问题及边界层转捩的预测；二是转捩机理，研究转捩流场的涡系结构，分析相关物理现象及其演化过程；三是转捩控制，以航空上的实际应用为背景，讨论转捩控制的方法和控制技术的新发展。
本书可作为航空航天、船舶、交通、水利、能源、环境保护及其他与流体力学相关专业的研究生、教师及科研工作者的参考书。

前言
第1章转捩引论1
1.1转捩现象1
1.2转捩类型1
1.3稳定性理论3
1.4转捩机理8
1.5转捩控制8
参考文献10
第2章线性稳定性理论10
2.1引言13
2.2Orr-Sommerfeld方程14
2.3特征值问题及其数值解16
2.3.1OSE的全局特征值差分解17
2.3.2局部特征值迭代法19
2.3.3二维扰动问题23
2.4非平行流边界层稳定性26
2.4.1非平行流边界层稳定性方程组26
2.4.2多重尺度法数值解27
2.4.3非平行性影响分析29
2.5线性稳定性理论与转捩预测的eN方法31
参考文献34
第2章抛物化稳定性方程方法36
3.1引言36
3.2稳定性方程的抛物化处理36
3.3扰动增长率表达式38
3.4正规化条件39
3.5空间推进数值解法40
3.5.1差分方法40
3.5.2初始条件和边界条件42
3.5.3线性PSE空间推进算法44
3.5.4二维PSE数值解45
3.6稳定性分析49
3.7PSE方法的优势51
3.8PSE的弱椭圆特性分析54
3.8.1弱椭圆特性55
3.8.2消除方法56
3.8.3解的一致性57
参考文献58
第4章非平行流非线性边界层稳定性61
4.1引言61
4.2二维非线性边界层稳定性62
4.2.1二维非线性抛物化稳定性方程63
4.2.2初始条件与局部法64
4.2.3均流变形与模态分析66
4.2.4算法与算例分析69
4.3空间演化的二次稳定性73
4.4三维非线性边界层稳定性77
4.4.1三维非线性抛物化稳定性方程77
4.4.2三维模态分析80
4.4.3数值方法81
4.5型三维扰动的非线性稳定性82
4.6型稳定性分析85
4.7附录A非线性项的完整表达式87
参考文献94
第5章高速边界层稳定性97
5.1引言97
5.2可压缩流边界层方程及基本流参数98
5.3可压缩流边界层稳定性101
5.3.1扰动方程101
5.3.2线性抛物化稳定性方程102
5.3.3数值方法104
5.3.4非平行流稳定性分析105
5.4超/高超声速流的线性边界层稳定性108
5.4.1无黏稳定性方程及数值解108
5.4.2无黏稳定性与多重模态111
5.4.3黏性多重不稳定模态113
5.5超/高超声速流的非线性边界层稳定性117
5.5.1非线性抛物化稳定性方程117
5.5.2NPSE数值解118
5.5.3非线性稳定性分析119
附录B方程(5.10)与式(5.47)展开式124
参考文献131
第6章三维气动体可压缩流边界层稳定性133
6.1引言133
6.2三维可压缩流边界层135
6.2.1边界层方程135
6.2.2横向分段推进法137
6.2.3基本流速度分布138
6.3曲线坐标系的三维抛物化稳定性方程140
6.3.1Navier-stokes方程140
6.3.2扰动方程142
6.3.3抛物化稳定性方程143
6.4数值方法144
6.5三维边界层稳定性分析145
6.6三维边界层流动的转捩预测150
6.6.1转捩位置的预测问题150
6.6.2转捩预测的方法150
6.6.3转捩预测的DNS和PSE方法152
附录C方程(6.19)展开式153
参考文献159
第7章边界层感受性问题162
7.1引言162
7.2感受性理论163
7.2.1自然感受性与强迫感受性163
7.2.2前缘感受性理论164
7.2.3局部感受性理论165
7.3渐近分析法165
7.3.1前缘感受性分析166
7.3.2渐近Orr-Sommerfeld分析167
7.3.3结合PSE方法167
……