本书以建模加求解为主线较为系统讲述了流体力学的基础知识。全书在第1章中论述了流体及其运动的性质、描述流体运动的方法。在第2章中描述了流体运动过程中运动与力的关系，即本构方程。经过第1，2章的准备，第3章中讲述了流体力学控制方程，即NS方程的建立过程。在第4章中，介绍了一些典型流动现象，并在分析后给出了一些流体力学中的重要结论。第5章中介绍了流体力学中重要的旋涡流动现象以及涡量的运动学与动力学知识。在这之后的第6-11章中介绍了典型流动力学问题的求解过程与结论。第6章讲述了静力学问题。第7章讲述了NS方程的解析解以及极低雷诺数情况下Stokes方程的解。第8章给出了不可压缩无粘无旋流动的求解过程与结果，并应用这一理论论述了小迎角下薄翼型的升力线解析解。第9章与第10章分别在层流、湍流情况下介绍了粘性流动及其建模与分析过程。
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2011-2016年，工学博士，西北工业大学航天学院飞行器设计专业
2009-2012年，工学硕士，西北工业大学航空学院流体力学专业
2005-2009年，工学学士，西北工业大学航天学院飞行器设计与工程专业2019.12至今，中山大学/航空航天学院，副教授
2016.7-2019.12，上海交通大学航空航天学院，博士后流体力学1.Liang Xie*, Zhicong Kang, Haifeng Hong, etc. Local mesh deformation using a dual-restricted radial basis functions method. Aerospace Science and Technology(中科院一区，TOP期刊）. 130 (2022) 107940
2.洪海峰，康智聪，谢亮*.径向基函数在高超声速热流插值中支撑点选择的判据研究. 航空工程进展. https://kns.cnki.net/kcms/detail/61.1479.V.20220928.1744.002.html
3.康智聪，谢亮*. 在通量重构方法中基于群速度控制的激波捕捉方法的研究.第十一届全国流体力学学术会议论文摘要集. 中国广东深圳. 2021
等等中国航空学会结冰与防除冰分会青年委员
第0章 绪论（初稿） 1
0.1 认识流动 1
0.1.1. 流动中的旋涡 1
0.1.2. 河床的形状 2
0.1.3. 飞机的升力 3
0.1.4. 飞机进气道的边界层隔板 3
0.1.5. 层流与湍流 5
0.1.6. 高尔夫球的形状 5
0.2 本课程的研究目的、对象与方法 6
0.2.1. 研究目的 6
0.2.2. 研究对象 6
0.2.3. 研究方法 6
0.3 本书框架 7
第1章 流体及其运动的性质与描述（初稿） 8
1.1 研究假设 8
1.1.1. 连续介质假设 8
1.1.2. 热力学平衡状态假设 12
1.2 流体及其运动的性质 15
1.2.1. 流体的可压缩性 15
1.2.2. 流体的粘性 16
1.2.3. 流体的热传导性 21
1.3 流体运动的描述方法 22
1.3.1. 欧拉方法 23
1.3.2. 拉格朗日方法 23
1.3.3. 拉格朗日方法与欧拉方法之间的联系 24
1.4 流动可视化 29
1.4.1. 迹线 31
1.4.2. 脉线/染色线/色线 33
1.4.3. 时间线 33
1.4.4. 速度矢量图与速度型图 36
1.4.5. 流线、物面流线/极限流线 37
1.4.6. 迹线与流线的比较与说明 39
1.4.7. 等值线图与云图 41
1.4.8. 流动可视化总结 41
第2章 本构方程：力与运动的关系 43
2.1 流体微团的运动与变形 43
2.2 流体微团的受力 49
2.3 本构方程 53
第3章 流体运动的控制方程（初稿） 61
3.1 建立控制方程所用的模型 61
3.2 质量守恒方程 62
3.2.1. 欧拉观点下微分形式的方程/位置固定的无限小空间区域 62
3.2.2. 拉格朗日观点下微分形式的方程/随流体运动的无穷小流体微团 64
3.2.3. 欧拉观点下积分形式的方程/位置固定的有限区域模型 66
3.2.4. 拉格朗日观点下积分形式的方程/随流体运动的有限质点团模型 67
3.2.5. 关于四种形式方程的注释 68
3.2.6. 四种形式方程的等价性 71
3.2.7. 积分型质量方程的应用 73
3.3 动量守恒方程 75
3.3.1. 欧拉观点下微分形式的方程/固定的无穷小空间区域模型 75
3.3.2. 拉格朗日观点下微分形式的方程/随流体运动的无穷小流体微团 85
3.3.3. 常粘性系数等密度不可压缩流体的动量方程 86
3.3.4. 欧拉观点下积分形式的方程/空间位置固定的有限区域模型 87
3.3.5. 积分型动量方程的应用 88
3.4 能量守恒方程 92
3.4.1. 欧拉观点下微分形式的方程/固定位置的无穷小空间区域 92
3.4.2. 欧拉观点下积分形式的方程 95
3.5 控制方程的封闭与定解条件 96
3.5.1. 控制方程总结 96
3.5.2. 方程的封闭问题 97
3.5.3. 方程的定解条件 98
第4章 流动图景与定性分析（初稿） 100
4.1 动量方程中对流项与粘性项的注释及其效应 100
4.1.1. 方程中的线性项与非线性项 100
4.1.2. 方程中各项的作用 102
4.1.3. 方程中各项的动力学特征时间（暂缺） 105
4.2 流动中的声速 106
4.3 相似原理 111
4.4 流动图景 116
4.4.1. 马赫数不同时的流动 117
4.4.2. 雷诺数不同时的流动：层流与湍流 118
4.4.3. 射流与剪切流（暂缺说明） 124
4.5 伯努利方程：流动中的机械能守恒 124
4.6 低速气流可视作不可压流动 130
第5章 流动中的旋涡与涡量（初稿） 137
5.1 旋涡与涡量 137
5.2 涡量运动学 144
5.2.1. 流线、流面、流管与涡线、涡面、涡管 144
5.2.2. 通量与涡通量、环量 145
5.2.3. 涡管强度 147
5.3 涡量动力学 148
5.3.1. 涡量的动力学方程 148
5.3.2. 环量的动力学方程 154
5.3.3. 开尔文定理与亥姆霍兹涡面及涡管强度保持定理 156
5.3.4. 体力有势、不可压无粘定常平面流动，沿流线其涡量保持不变 158
5.3.5. 涡量的产生、传递与消失（定性讨论） 159
5.3.6. 斜压性产生的涡（未及整理完） 160
5.3.7. 无粘情况下无势体积力产生的涡（未及整理完） 162
第6章 静力学问题（初稿） 163
6.1 静力学问题的控制方程 163
6.2 流体处于静力状态的条件 163
6.3 不同密度的流体分界面上的条件 166
6.4 静力学问题的求解 166
6.5 非惯性系的情况 168
6.6 流动中物体的受力与力矩 169
6.7 浮体的平衡（未及整理完） 174
第7章 NS方程的解析解（初稿） 175
7.1 NS方程的精确解 175
7.1.1. 求解问题的基本思路 175
7.1.2. 两板间层流平行流动 175
7.1.3. 圆管中平行流动 177
7.2 极低雷诺数解 182
7.2.1. 控制方程 182
7.2.2. 球坐标系下的控制方程 183
7.2.3. 求解 188
第8章 不可压缩无粘无旋流动（初稿） 196
8.1 实际问题的理论抽象 196
8.2 控制方程及其性质 197
8.2.1. 速度势函数 197
8.2.2. 二维平面流动 198
8.2.3. 二维平面流动的流函数 200
8.2.4. 势函数与流函数之间的关系 202
8.3 控制方程的求解 202
8.3.1. 求解思路 202
8.3.2. 基本解及其线性组合 204
8.4 流过翼型的流动与翼型产生的升力 222
8.4.1. 翼型的几何描述方法 223
8.4.2. 薄翼理论及其假设 223
8.4.3. 翼型产生升力的原因 224
8.4.4. 环量与升力的关系 231
8.4.5. 薄翼理论的定量计算结果 231
8.4.6. 翼型弯度对升力的影响 241
8.4.7. 失速现象 243
8.4.8. 小弯度翼型上升力的计算 245
第9章 层流边界层（初稿） 247
9.1 边界层流动的图景 247
9.2 边界层理论的思想 247
9.3 边界层的厚度 248
9.4 边界层的控制方程 252
9.5 边界层方程的相似解 254
9.6 平板边界层的Blasius解 257
第10章 湍流边界层(初稿) 262
10.1 湍流的图景 262
10.2 湍流建模：雷诺平均NS方程 265
10.3 Boussinesq涡粘性理论 269
10.4 普朗特的混合长理论 270
10.5 平板湍流边界层问题 272
10.6 将参数确定好的模型应用于复杂情况 276
第11章 数值求解方法简介（未完成） 279
11.1 待定系数法 279
11.2 如何列写关于未知数的方程 280
11.3 如何求解所列的方程 280
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