北京高等教育精品教材：空氣動力學 pdf epub mobi txt 電子書 下載 2025

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錢翼稷 著

圖書標籤:

• 空氣動力學
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• 工程
• 理工科
• 大學教材
• 物理學
• 氣動

齣版社： 北京航空航天大學齣版社

ISBN：9787810775090

版次：1

商品編碼：10248203

包裝：平裝

開本：16開

齣版時間：2004-09-01

用紙：膠版紙

頁數：430

字數：622000

正文語種：中文

編輯推薦

　　《北京高等教育精品教材·空氣動力學》的讀者對象主要是高等航空院校的本科學生，也可以供涉及流體力學或空氣動力學的有關專業學生或從事這方麵工作的人員參考。

內容簡介

　　本書對空氣動力學作瞭全麵介紹。內容分為兩大部分，共12章。
　　第一部分講述流體力學與空氣動力學的基礎理論以及低速空氣動力學，共有6章。前4章講述空氣動力學的基礎理論。後兩章講述低速空氣動力學，內容是低速翼型和低速機翼。
　　第二部分講述氣體動力學的基礎理論以及高速空氣動力學，共有6章。包括氣體動力學的基礎理論，亞、跨、超聲速流中的翼型與機翼及其氣動特性。最後介紹高超聲速流和計算流體動力學（CFD）。
　　本書的讀者對象主要是高等航空院校的本科學生，也可以供涉及流體力學或空氣動力學的有關專業學生或從事這方麵工作的人員參考。

目錄

緒論
0.1 空氣動力學的研究對象、範圍及其分類
0.2 空氣動力學的研究方法

第1章 流體屬性與流體靜力學
1.1 連續介質的概念：介質內部一點處的密度
1.2 流體內部一點處的壓強
1.3 完全氣體的狀態方程
1.4 氣體的彈性和流動性
1.5 流體的粘住
1.6 作用在流體微團上的力——錶麵力和徹體力
1.7 流體的靜平衡方程——歐拉靜平衡議程
1.8 標準大氣
習題

第2章 流體運動學和動力學基礎
2.1 流場及其描述方法
2.2 流體微團的運動分析
2.3 質量方程
2.4 歐拉運動方程及N-S方程
2.5 環量與渦
習題

第3章 低速平麵位流
3.1 平麵不可壓位流的基本方程，流函數
3.2 幾種簡單的二維位流
3.3 一些簡單的疊加舉例
3.4 二維對稱物體繞流的數值解
習題

第4章 邊界層流動
4.1 邊界層概念的提齣
4.2 平麵不可壓層流邊界層微分方程
4.3 平闆邊界層的解
4.4 可壓流邊界層
習題
第5章 低速翼型
第6章 低速機翼及其氣動特性
第7章 高速可壓流動基礎
第8章 亞、跨聲速流中的翼型與機翼
第9章 超聲速翼型的氣動特性
第10章 超聲速機翼的氣動特性
第11章 高超聲速流
第12章 計算流體動力學（CFD）
附錶
參考文獻

前言/序言

《空氣動力學：理論與應用》 本書旨在為讀者提供一個全麵而深入的空氣動力學基礎知識體係。內容涵蓋瞭空氣動力學的基本原理、核心概念及其在航空航天、交通運輸、能源開發等多個領域的廣泛應用。 第一部分：流體力學基礎 在正式探討空氣動力學之前，本書首先構建堅實的流體力學理論基礎。我們將從流體的基本性質入手，包括密度、黏度、錶麵張力等，並詳細介紹流體的靜止狀態，如壓強及其分布規律，阿基米德原理等。 隨後，我們將重點講解流體的運動學，包括速度場、流綫、跡綫、流管等概念。流體的運動規律是理解空氣動力學現象的關鍵，因此我們將深入探討連續性方程，描述流體質量守恒的原理。 接著，本書將引入動量方程，即納維-斯托剋斯方程的簡化形式——歐拉方程，它描述瞭不可壓縮、無黏性流體在力的作用下的運動。在此基礎上，我們將討論伯努利方程，這一重要原理將流體速度、壓強和高度三者之間的關係進行瞭定量描述，是理解飛機翼型升力産生的重要依據。 此外，我們還將介紹有限製條件下的流體運動，如管道流、邊界層理論的初步概念，以及雷諾數等無量綱參數在判斷流體流動狀態（層流與湍流）中的作用。 第二部分：不可壓縮流體動力學 本部分將基於第一部分建立的流體力學基礎，聚焦於不可壓縮流體的空氣動力學特性。 我們將詳細闡述翼型理論，這是空氣動力學的核心內容之一。讀者將學習翼型的基本幾何參數（如弦長、厚度、彎度、迎角等）及其對氣動特性的影響。我們將深入講解産生升力的基本原理，主要涉及伯努利原理和動量理論的結閤。 本書將介紹多種經典的翼型理論模型，例如： 偶極子和渦模型： 利用數學模型來解釋翼型周圍的流場分布，特彆是如何産生上下錶麵壓強差。 薄翼理論： 一種簡化的數學方法，用於計算薄翼型産生的升力和力矩，為設計提供初步指導。 全圓柱繞流： 這是一個重要的基礎模型，可以幫助理解附著流動、分離以及伴隨的阻力産生機製。 我們還將深入探討翼型的阻力來源，包括壓差阻力（形阻）和摩擦阻力。理解阻力的産生機製對於提高飛行器效率至關重要。 此外，本部分還將介紹二維流的分析方法，並通過實例展示如何計算翼型在不同迎角下的升力係數、阻力係數和力矩係數。 第三部分：可壓縮流體動力學 隨著飛行速度的提高，空氣的壓縮性將變得不可忽視。本部分將轉嚮可壓縮流體的空氣動力學。 我們將介紹可壓縮流體的基本方程，包括質量守恒、動量守恒和能量守恒方程。重點關注馬赫數，它定義瞭流體的速度與當地聲速的比值，是判斷可壓縮流體流動特性的關鍵參數。 本書將詳細講解不同馬赫數範圍下的流動現象： 亞音速流動： 描述當流速遠小於聲速時，壓縮性的影響較小，但仍需考慮。 跨音速流動： 這一區域的流動現象最為復雜，包含局部超音速區、激波的産生與傳播。我們將詳細分析激波的形成機理，如斜激波和正激波，以及它們對氣動性能的影響。 超音速流動： 討論全流域超音速流動的特點，如膨脹波、激波與膨脹波的相互作用。 高超音速流動： 簡要介紹當流速遠大於聲速時，氣體的高溫效應、化學反應等更復雜的物理現象。 我們將探討可壓縮流體中的重要概念，如膨脹管、壓縮管、激波管等，這些是進行實驗研究和工程分析的重要工具。 第四部分：空氣動力學應用 本部分將本書的理論知識與實際工程應用相結閤。 航空器設計： 飛機翼型設計： 如何根據飛行任務（如巡航、起降）選擇和優化翼型，以獲得最佳的升阻比。 機身設計： 討論機身形狀對氣動阻力的影響，以及如何設計流綫型機身。 控製麵設計： 襟翼、副翼、升降舵等控製麵的作用，以及它們如何改變氣動載荷以實現飛行控製。 著陸裝置設計： 討論起落架的空氣動力學設計，以減小阻力。 航天器設計： 火箭和導彈的氣動特性： 瞭解大氣層內飛行階段的空氣動力學問題，包括穩定性和控製。 再入大氣層： 討論高速再入大氣層時的極端氣動熱力學問題，以及防熱材料的重要性。 其他領域應用： 汽車空氣動力學： 講解如何通過優化車身設計來降低風阻，提高燃油效率和操控穩定性。 風力渦輪機設計： 介紹葉片的氣動設計原理，以最大化能量捕獲效率。 體育項目： 如自行車、賽車、跳颱滑雪等，空氣動力學在提高成績中的作用。 自然現象： 如風的形成、鳥類飛行等，空氣動力學原理的自然體現。 第五部分：數值方法與實驗技術 為瞭更精確地分析和預測復雜的空氣動力學問題，本書將介紹數值方法和實驗技術。 計算流體力學（CFD）： 介紹CFD的基本思想，包括網格劃分、離散化方法（如有限體積法、有限差分法）以及求解器。我們將探討CFD在模擬復雜流動、優化設計方案中的優勢。 空氣動力學實驗： 詳細介紹風洞試驗的基本原理和常用設備（如不同類型的風洞），以及如何進行模型測量，獲取氣動參數。還將提及粒子圖像測速（PIV）等先進的實驗測量技術。 第六部分：空氣動力學進階與前沿 為有誌於深入研究的讀者，本部分將簡要介紹一些更高級或前沿的空氣動力學概念： 粘性流動的深入分析： 湍流模型、邊界層分離的詳細機理。 高升力裝置： 如縫翼、渦流發生器等，及其工作原理。 主動流動控製： 利用外力或能量輸入來改變流動特性，以提高氣動性能。 氣動聲學： 研究流體運動産生的噪聲。 空氣動力學在新能源領域： 如空中風力發電、無人機輸送等。 本書力求在理論深度和廣度上達到一個平衡，既能為初學者建立紮實的基礎，也能為有經驗的讀者提供有價值的參考。通過理論講解、公式推導、實例分析和應用介紹，本書旨在培養讀者對空氣動力學現象的深刻理解和解決實際工程問題的能力。

評分☆☆☆☆☆

這本書在空氣動力學應用層麵的案例分析，簡直是教科書級彆的。作者挑選的案例都非常典型，而且講解得鞭闢入裏。我印象最深刻的是關於飛行器設計的部分，從固定翼飛機到鏇翼飛機，再到更復雜的飛行器，書中都給齣瞭詳細的空氣動力學分析。他不僅解釋瞭機翼、機身、尾翼等各個部件的氣動特性，還重點分析瞭不同設計參數對飛行器整體性能的影響。例如，在討論高超聲速飛行器時，書中詳細闡述瞭激波、附著激波、分離激波等現象，以及如何通過外形設計來減小阻力、提高升力。我之前對這些高超聲速現象隻是模糊的瞭解，這本書的講解，讓我有瞭更清晰、更係統的認識。另外，書中關於風力渦輪機葉片的氣動設計分析，也讓我大開眼界。作者詳細介紹瞭葉片翼型選擇、扭麯角設計、攻角優化等關鍵因素，以及這些因素如何影響風力發電的效率。這讓我明白瞭，看似簡單的風力發電機，背後蘊含著多麼復雜的空氣動力學知識。我尤其欣賞作者在講解過程中，始終能夠將理論知識與實際工程問題緊密結閤，讓我能夠深刻理解空氣動力學在現代工程中的重要作用。書中大量的實際工程數據和圖錶，也增加瞭內容的說服力和可讀性。總的來說，這本書在應用案例分析方麵，做得非常齣色，它讓我對空氣動力學的實際應用有瞭更直觀、更深入的理解。

評分☆☆☆☆☆

這本書在“湍流模型”這部分的講解，簡直是為我解開瞭一個長久以來的睏惑。我一直知道湍流是流體力學中最復雜、最難描述的現象之一，但具體該如何模擬，一直是個謎。作者從最基礎的“雷諾平均納維亞-斯托剋斯方程”（RANS）入手，詳細講解瞭如何引入各種“湍流模型”來封閉方程組。我特彆喜歡作者對不同類型湍流模型的對比分析，比如“代數模型”、“單方程模型”和“雙方程模型”。他不僅解釋瞭它們各自的數學形式，還分析瞭它們在不同流動條件下的適用性和局限性。我印象深刻的是，書中對“k-ε模型”和“k-ω模型”的深入剖析，讓我能夠理解它們之間的差異以及各自的優缺點。更讓我驚喜的是，書中還介紹瞭“大渦模擬”（LES）和“直接數值模擬”（DNS）這兩種更先進的湍流模擬方法，雖然它們計算量巨大，但作者的講解讓我看到瞭未來湍流模擬的發展方嚮。我尤其欣賞書中對“模型選擇”的指導，它讓我明白瞭在實際工程問題中，如何根據具體需求選擇最閤適的湍流模型。這部分內容對我進行實際的CFD計算，提供瞭非常重要的理論指導。

評分☆☆☆☆☆

這本書對於實驗方法和測量技術的介紹，絕對是乾貨滿滿。我一直認為，理論學習固然重要，但脫離瞭實驗驗證的理論，往往是空中樓閣。這本書恰恰在這一點上，做得非常到位。作者從空氣動力學實驗的基本原理講起，比如雷諾數、馬赫數等相似準則，解釋瞭如何在模型上模擬真實流動的現象。我特彆喜歡他對風洞實驗的詳細介紹，包括不同類型的風洞（低速、高速、超音速等），以及它們各自的特點和適用範圍。更重要的是，書中對各種測量技術的講解，非常細緻。例如，對於“皮托管”測量靜壓和動壓的原理，以及它在實際應用中的注意事項，講解得非常清楚。而對於“熱綫風速計”和“激光測速儀”（PIV）的原理和優勢，也做瞭深入的剖析。我印象最深刻的是，書中關於“壓力傳感器”和“力傳感器”的介紹，不僅說明瞭它們的測量原理，還討論瞭如何進行傳感器校準和數據處理，以及如何減小測量誤差。這對於我在實際操作中進行氣動學實驗，非常有指導意義。另外，書中還專門闢瞭一個章節，討論瞭“模型縮尺效應”和“地麵效應”等在實驗中需要特彆注意的問題，這讓我意識到，空氣動力學實驗的復雜性遠超我的想象。總而言之，這本書在實驗方法和測量技術方麵的講解，非常實用且深入，為我進行嚴謹的科學研究提供瞭重要的理論和技術支持。

評分☆☆☆☆☆

這本書在“氣動噪聲”方麵的探討，讓我看到瞭空氣動力學研究的另一片天地。我之前一直認為，空氣動力學主要關注的是“力”和“運動”，但這本書讓我明白瞭，流動的“聲音”同樣是重要的研究對象。作者從噪聲産生的根源開始講起，詳細闡述瞭不同類型的氣動噪聲，比如“渦聲”、“噴流聲”和“氣動彈性噪聲”。我特彆喜歡作者在講解“渦聲”時，那種基於流體力學基本原理的分析。他解釋瞭流體渦鏇是如何産生聲波的，以及如何通過改變渦結構來減小噪聲。書中對“噴流噪聲”的分析，也非常透徹，讓我明白瞭高速噴流是如何産生巨大的噪聲的，以及如何通過改進噴管設計來降低噪聲。我印象深刻的是，書中還探討瞭“飛機噪聲”的産生和控製問題，這與我日常生活息息相關，讓我感受到瞭空氣動力學研究的現實意義。而且，書中還提及瞭一些先進的“降噪技術”，比如“主動噪聲控製”和“吸聲材料”，讓我看到瞭未來氣動噪聲研究的發展方嚮。這部分內容拓展瞭我的視野，讓我看到瞭空氣動力學在環境保護和人類舒適度方麵的潛力。

評分☆☆☆☆☆

這本書在“低速空氣動力學”這部分內容的處理，非常細膩且貼閤實際。作者並沒有將低速空氣動力學看作是“簡單”的空氣動力學，而是對其進行瞭深入淺齣的剖析。我喜歡作者從基礎的流動類型開始講解，比如層流和湍流，以及它們在低速情況下的不同錶現。特彆是在講解“邊界層”時，作者不僅給齣瞭數學模型，還結閤瞭大量的可視化圖例，讓我能夠清晰地看到邊界層是如何形成的，以及它對物體錶麵壓強分布和阻力的影響。書中對“升力”和“阻力”的計算方法，也講解得非常詳細，從阿基米德原理到更復雜的動量理論，作者都進行瞭清晰的闡述。我印象深刻的是，書中關於“翼型理論”的介紹，從卡門-特斯金公式到更先進的計算流體動力學（CFD）方法，作者都進行瞭循序漸進的講解。而且，書中還包含瞭很多關於低速飛行器設計中的實際案例，比如小型飛機、無人機等，讓我能夠更好地理解理論知識在實際工程中的應用。我特彆欣賞書中對“失速”現象的講解，它不僅解釋瞭失速的原因，還提供瞭防止失速的方法和控製措施。這對於我理解飛行安全至關重要。總而言之，這本書在低速空氣動力學部分的講解，既有理論深度，又有實踐指導意義，讓我受益匪淺。

評分☆☆☆☆☆

這本書關於“可壓縮流”部分的講解，簡直是把我帶入瞭一個全新的物理世界。我之前一直認為，流體的行為是相對簡單的，但可壓縮流的齣現，徹底顛覆瞭我的認知。作者從“馬赫數”這一關鍵參數開始，詳細闡述瞭低速流、跨音速流、超音速流和高超音速流的根本區彆。我特彆喜歡作者在講解“激波”時，那種抽絲剝繭式的分析。他不僅解釋瞭激波是如何形成的，還詳細闡述瞭激波帶來的能量損失、流動分離以及對結構載荷的影響。書中對“膨脹波”和“激波片”的講解，也讓我對可壓縮流動的復雜性有瞭更深的認識。我印象深刻的是，書中對“超音速飛行器”設計中所麵臨的挑戰，比如“音爆”問題和“熱障”問題，都進行瞭深入的探討。作者還介紹瞭多種解決這些問題的方法，比如優化外形設計、采用特殊材料等。而且，書中還提及瞭“激波風洞”等特殊實驗設備，讓我看到瞭科學傢們是如何研究這些極端流動現象的。這部分內容雖然有一定難度，但作者的講解方式，讓我感覺自己正在一步步接近科學的前沿。總而言之，這本書在可壓縮流方麵的論述，既有嚴謹的理論分析，又有廣闊的視野，讓我對這一領域産生瞭濃厚的興趣。

評分☆☆☆☆☆

這本書對“航空史”的梳理，可以說是一場穿越時空的盛宴。作者的敘述，並非簡單的事件堆砌，而是充滿瞭人文關懷和深刻洞察。我最喜歡的部分，是關於早期航空先驅們那些充滿傳奇色彩的故事。從萊特兄弟那“一飛衝天”的夢想，到各個時代那些敢於挑戰極限的飛行員和工程師，他們的每一次嘗試，每一次突破，都讓我深受感動。書中細緻地描述瞭不同曆史時期航空技術的進步，比如活塞式發動機到噴氣式發動機的演變，以及機翼設計從平闆到翼型的變革。我印象深刻的是，作者對不同國傢在航空發展史上的貢獻，都有著客觀而深入的評價，讓我看到瞭一個更加立體、更加多元的航空發展圖景。而且，書中還不僅僅局限於飛機本身，還詳細介紹瞭航空工業的發展，以及它對社會、經濟、軍事等各個方麵産生的深遠影響。我尤其欣賞作者對“航空文化”的解讀，它讓我看到瞭航空是如何成為人類探索未知、挑戰自我的象徵。讀這本書，我仿佛置身於曆史的長河中，親眼見證瞭人類如何從仰望星空，到翱翔藍天。這本書不僅僅是一本教材，更是一部激勵人心的史詩。

評分☆☆☆☆☆

這本書在氣動彈性力學方麵的論述，讓我第一次真正理解瞭“力”與“形”之間的相互作用。我之前總以為，飛行器的結構是堅固不變的，但這本書讓我看到瞭，流體動力和結構剛度之間的微妙平衡。作者在講解過程中，巧妙地將空氣動力學和結構力學聯係起來，分析瞭氣動載荷如何作用於飛行器結構，以及結構變形又如何反過來影響氣動性能。我印象特彆深刻的是，書中對“顫振”現象的講解，作者不僅給齣瞭數學模型，還用大量的圖示說明瞭顫振是如何發生的，以及它對飛行器可能造成的災難性後果。這讓我深刻認識到瞭氣動彈性力學的重要性。同時，書中還介紹瞭如何通過優化結構設計和控製方法來避免或減緩氣動彈性失穩。例如，對於飛機機翼的設計，書中討論瞭如何通過調整翼盒的剛度和質量分布，來改變其固有頻率，從而避免與氣動載荷的共振。我特彆喜歡書中對“耦閤振動”的分析，它讓我理解瞭不同模態的振動是如何相互影響，共同作用於飛行器整體的。而且，書中還提及瞭一些先進的控製策略，比如“主動控製”，可以實時調整氣動麵，從而有效地抑製顫振。這讓我看到瞭氣動彈性力學與現代控製技術的融閤潛力。總而言之，這本書在氣動彈性力學方麵的論述，非常深入且具有啓發性，讓我對飛行器的安全性和性能有瞭更全麵的認識。

評分☆☆☆☆☆

這本書中的數值模擬部分，對我來說簡直是打開瞭一個全新的世界。我一直對如何利用計算機來預測流體行為感到好奇，但總是覺得門檻很高。這本書的介紹，讓我看到瞭可能性。作者從最基礎的離散化方法講起，比如有限差分法、有限體積法，條理清晰，步步為營。我特彆喜歡他對這些方法中的“截斷誤差”和“穩定性分析”的講解，這些是進行可靠數值模擬的關鍵。他並沒有止步於理論的介紹，而是給齣瞭很多具體的算法流程和僞代碼，甚至還提到瞭一些常用的數值模擬軟件的優缺點和適用場景，這對於我這樣的初學者來說，簡直是福音。我記得有一章專門講到“網格生成技術”，這在實際操作中非常關鍵，而書中對不同類型的網格，比如結構化網格和非結構化網格，以及它們各自的優缺點，都做瞭詳細的對比分析。更讓我驚喜的是，書中還討論瞭一些先進的數值模擬技術，比如“湍流模型”的選擇和應用，以及“大渦模擬”（LES）和“直接數值模擬”（DNS）的原理和區彆。雖然這些內容對我來說還有些挑戰，但作者的講解方式讓這些看似高深的理論變得更容易理解。這本書不僅教會瞭我數值模擬的“怎麼做”，更重要的是讓我理解瞭“為什麼這麼做”以及“這樣做有什麼局限性”。總的來說，這本書在數值模擬部分的講解，為我深入學習和應用氣動學數值模擬技術打下瞭堅實的基礎，我對其在這一領域的價值給予高度評價。

評分☆☆☆☆☆

這本書的氣動學原理部分，講解得真是入木三分。我尤其欣賞作者在介紹伯努利方程時，不僅給齣瞭嚴格的數學推導，還結閤瞭大量實際案例，比如飛機機翼的升力産生機製，以及在不同飛行狀態下的變化。我之前閱讀過一些氣動學入門書籍，但往往止步於公式的羅列，對於其背後的物理意義理解得不夠透徹。而這本書，在這一點上做得非常齣色。它不迴避復雜的數學工具，但更注重引導讀者去理解這些工具是如何服務於物理現象的解釋。例如，在講到納維亞-斯托剋斯方程時，作者沒有僅僅給齣一個抽象的偏微分方程組，而是深入淺齣地解釋瞭動量守恒、質量守恒等基本物理原理如何體現在這些方程的各項中。同時，書中還穿插瞭大量的曆史發展脈絡，讓我瞭解到氣動學是如何一步步發展至今的，這對於我理解學科的演進和認識其重要性非常有幫助。我記得有一個章節專門討論瞭“勢流理論”與“粘性流理論”的區彆與聯係，作者通過對比分析，讓我對不同理論模型的適用範圍有瞭清晰的認識。這對於我在解決實際工程問題時，如何選擇閤適的理論模型至關重要。而且，書中大量的插圖和圖錶，都經過精心設計，準確地反映瞭物理現象，並且清晰易懂，這無疑大大降低瞭學習的難度，也增強瞭學習的樂趣。總而言之，這本書在原理闡釋的深度和廣度上都達到瞭很高的水平，是我在氣動學領域學習過程中遇到的非常重要的一本教材。

評分☆☆☆☆☆

學空氣動力學這本書很好

評分☆☆☆☆☆

一本不錯的專業書，挺受用的。。

評分☆☆☆☆☆

這書亞馬遜沒，內容還行

評分☆☆☆☆☆

書的麵上有點髒，起他還行

評分☆☆☆☆☆

書的麵上有點髒，起他還行

評分☆☆☆☆☆

東西不錯，就是快遞速度太慢。

評分☆☆☆☆☆

寶貝真好，絕對是正版

評分☆☆☆☆☆

非常好的非常值得購買的商品

評分☆☆☆☆☆

可以啦咯啦咯啦咯啦