空氣動力學

緒論
0.1 經典不可壓縮空氣動力學問題
0.2 經典可壓縮空氣動力學問題
0.3 跨聲速和高超聲速飛行帶來的特殊問題
0.4 非定常空氣動力學問題
0.5 空氣動力學的標準分析方法與特殊分析方法
0.6 本書與現有出版物的差別以及內容安排
0.7 如何面對空氣動力學
參考文獻

第一篇 不可壓縮空氣動力學基礎

第1章 低速問題基本模型與勢流理論
1.1 流場參數、幾何參數、氣動參數與大氣環境
1.1.1 流場參數
1.1.2 主要部件與坐標系
1.1.3 翼型與機翼的幾何參數
1.1.4 翼型與機翼的氣動參數
1.1.5 大氣環境簡介
1.1.6 要點總結
1.2 空氣流動基本方程與力
1.2.1 流動基本方程與流場按物理分區後的近似
1.2.2 動量方程的蘭姆一葛羅米柯形式、理想流動的伯努利方程
1.2.3 流體力學基本方程的積分形式，物體受力積分形式，尾跡法
1.2.4 要點總結
1.3 翼型勢流理論
1.3.1 勢流基本模型與基本奇點的解
1.3.2 理想圓柱流動
1.3.3 物體坐標系下任意二維物體的力與力矩的勃拉修斯定理
1.3.4 翼型庫塔條件確定環量，保角變換確定勢函數
1.3.5 儒科夫斯基升力定理
1.3.6 儒科夫斯基翼型升力和力矩特性
1.3.7 儒科夫斯基翼型流場分析
1.3.8 要點總結
1.4 勢流模型薄翼理論
1.4.1 薄翼假設與小擾動模型、問題分解
1.4.2 厚度問題奇點法求解
1.4.3 彎度迎角問題奇點法求解
1.4.4 薄翼基本方程的求解
1.4.5 彎度厚度問題的氣動特性
1.4.6 要點總結
習題
參考文獻

第2章 低速問題黏性效應與三維效應處理方法
2.1 黏性問題與附面層模型
2.1.1 附面層數學模型與附面層參數
2.1.2 湍流與層流的區別：失穩、轉捩與湍流
2.1.3 附面層解的相似性與相似解，湍流速度型與層流速度型區別
2.1.4 附面層求解的積分方法：卡門動量積分關係法
2.1.5 附面層與空氣動力學
2.1.6 要點總結
2.2 低速三維機翼流動問題
2.2.1 大展弦比問題三維效應
2.2.2 大展弦比機翼升力線基本模型
2.2.3 升力線基本模型求解與誘導阻力
2.2.4 橢圓機翼、矩形翼和梯形翼的氣動特性
2.2.5 三維效應總結，翼尖渦的控制與利用
2.2.6 小展弦比細長機翼小迎角勢流解
2.2.7 三角翼大迎角渦升力
2.2.8 要點總結
習題
參考文獻

第二篇 可壓縮空氣動力學基礎

第3章 可壓縮問題連續介質力學模型與波系結構模型
3.1 可壓縮空氣動力學基本模型
3.1.1 可壓縮流動涉及的基本物理量與流動參數，無量綱參數
3.1.2 可壓縮流動基本方程及其討論
3.1.3 均能流動、等熵流動、無旋流動與定常勢流基本方程
3.1.4 總溫和總壓，駐點參數，等熵關係式，可壓縮性影響
3.1.5 二維與三維流動，後掠機翼的二維處理方法
3.1.6 要點總結
3.2 定常可壓縮流動波系結構
3.2.1 聲波在流場中的傳播，影響區與依賴區，馬赫角
3.2.2 馬赫波關係式，壓縮波與膨脹波，激波的形成
3.2.3 普朗特—邁耶流動
3.2.4 平面二維流動激波關係式
3.2.5 平面斜激波關係式的使用
3.2.6 用激波膨脹波法求菱形翼升阻力系數
3.2.7 軸對稱激波、脫體激波形狀、三維激波
3.2.8 特徵線理論簡介
3.2.9 要點總結
習題
參考文獻

第4章 翼型與機翼的小擾動理論與修正理論
4.1 翼型與機翼可壓縮小擾動理論
4.1.1 小擾動假設與基本模型
4.1.2 小擾動超聲速翼型氣動特性分析
4.1.3 超聲速三維機翼上的二維流區與三維流區
4.1.4 超聲速三維機翼小擾動理論
4.1.5 超聲速前緣平直三角翼的壓力特性與升力特性
4.1.6 要點總結
4.2 可壓縮流動翼型與機翼修正理論
4.2.1 小擾動低亞聲速問題可壓縮效應修正
4.2.2 高亞聲速問題的卡門一錢學森法
4.2.3 亞聲速可壓縮性與馬赫數，臨界馬赫數
4.2.4 跨聲速現象，阻力發散與激波失速
4.2.5 後掠、超臨界翼型與面積律等外形修正措施的作用
4.2.6 氣流加熱與附面層模型可壓縮效應修正
4.2.7 要點總結
習題
參考文獻

第三篇 非定常與高速空氣動力學問題

第5章 非定常空氣動力學理論基礎
5.1 不可壓縮非定常流動簡介
5.1.1 任意剛體運動附加慣性力、旋轉氣動力、自由渦升力和黏性力
5.1.2 各種力的討論
5.1.3 含自由渦的理想二維非定常流動渦作用力
5.1.4 理想流動的突然啟動問題與大迎角問題
5.1.5 撲翼飛行機制簡介
5.1.6 要點總結
5.2 可壓縮非定常流動
5.2.1 一維非定常等熵流動特徵線理論
5.2.2 簡單波理論
5.2.3 氣動彈性活塞理論以及時間回應
5.2.4 運動激波關係式
5.2.5 黎曼問題
5.2.6 現代計算流體力學簡介
5.2.7 要點總結
習題
參考文獻

第6章 高速流動特殊問題處理
6.1 激波反射、激波相交與激波干擾
6.1.1 激波關係式簡寫
6.1.2 激波反射現象、類型與臨界條件
6.1.3 激波相交
6.1.4 六類激波干擾
6.1.5 要點總結
6.2 高超聲速流動簡介
6.2.1 超聲速流動高馬赫數極限
6.2.2 高速流動的熱力學模型
6.2.3 空氣化學反應流動模型
6.2.4 考慮高溫真實氣體效應的激波與膨脹波
6.2.5 要點總結
6.3 氣動熱問題
6.3.1 附面層氣動加熱，雷諾比擬
6.3.2 鈍頭體問題：氣流加熱與物體加熱
6.3.3 不可壓縮駐點流動與熱流相似解
6.3.4 高超聲速駐點熱流問題
6.3.5 激波干擾氣動加熱，壓力比擬
6.3.6 要點總結
習題
參考文獻

附錄A 複變函數與保角變換相關知識
A.1 複變數基本定義與基本運算公式
A.2 解析函數
A.3 極值與留數定理
A.4 保角變換
A.5 保角變換中的複勢函數、速度、迎角與環量
A.6 儒科夫斯基變換與儒科夫斯基翼型
附錄B 卡門-錢學森法主要步驟推導
附錄C 非定常勢流模型推廣
附錄D Howe力的分解證明
D.1 物體受力的出發方程
D.2 虛擬勢函數
D.3 動量方程壓力項的消除
D.4 力的積分定義式
D.5 物體受力 終運算式