高超聲速和高溫氣體動力學(第2版)(精)/AIAA航空航天技術叢書 pdf epub mobi txt 電子書 下載 2025

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楊永李棟... 編

圖書標籤:

• 高超聲速氣動學
• 高溫氣體動力學
• 航空航天工程
• 空氣動力學
• 傳熱學
• 燃燒學
• 流體力學
• AIAA
• 第二版
• 氣體動力學

店鋪： 土星圖書專營店

齣版社： 航空工業

ISBN：9787516501429

商品編碼：27046776398

開本：16

齣版時間：2013-09-01

基本信息

• 商品名稱：高超聲速和高溫氣體動力學(第2版)(精)/AIAA航空航天技術叢書
• 作者：(美)小約翰·D.安德森|譯者:楊永//李棟
• 定價：200
• 齣版社：航空工業
• ISBN號：9787516501429

其他參考信息（以實物為準）

• 齣版時間：2013-09-01
• 印刷時間：2013-09-01
• 版次：1
• 印次：1
• 開本：16開
• 包裝：精裝
• 頁數：682
• 字數：895韆字

編輯推薦語

《高超聲速和高溫氣體動力學(第2版)(精)》由小約翰·D.安德森著，本書較係統地闡述瞭高超聲速和高溫氣體動力學的基本知識，全書分為3部分，共計18章，並含有8個設計實例，分彆介紹瞭無黏高超聲速流動、高超聲速黏性流動以及高溫氣體動力學的基本知識，全書內容詳盡，語言生動，並緊跟時代前沿，對不同層次的讀者均有一定的參考價值。本書可供工程院校相關專業高年級本科生和研究生，以及專業技術人員參考使用。

內容提要

《高超聲速和高溫氣體動力學(第2版)(精)》由 小約翰·D.安德森著，本書較係統地闡述瞭高超聲速 和高溫氣體動力學的基本知識，全書分為3部分，共 計18章，並含有8個設計實例，分彆介紹瞭無黏高超 聲速流動、高超聲速黏性流動以及高溫氣體動力學的 基本知識，全書內容詳盡，語言生動，並緊跟時代前 沿，對不同層次的讀者均有一定的參考價值。《高超 聲速和高溫氣體動力學(第2版)(精)》可供工程院校 相關專業高年級本科生和研究生，以及專業技術人員 參考使用。
    

目錄

第1章 一些基礎思想
**部分 無黏高超聲速流動
第2章 高超聲速激波一膨脹波關係式
第3章 當地錶麵斜度法
第4章 高超聲速無黏流場：近似方法
第5章 高超聲速無黏流場：**方法
第2部分 高超聲速黏性流動
第6章 黏性流動：基本概念，邊界層解及氣動加熱
第7章 高超聲速黏性乾擾
第8章 高超聲速黏性流動中的計算流體力學方法
第3部分 高溫氣體動力學
第9章 高溫氣體動力學：導論
**0章 化學反應氣體的若乾熱力學問題(經典物理化學)
**1章 統計熱力學基礎
**2章 分子運動論基礎
**3章 化學與振動的非平衡
**4章 無黏高溫平衡流動
**5章 無黏高溫非平衡流動
**6章 動力學理論重新審視：高溫氣體中的輸運特性
**7章 高溫黏性流動
**8章 輻射氣體動力學簡介
後記
參考文獻

《高超聲速與高溫氣體動力學（第二版）》內容詳盡簡介 本書作為AIAA航空航天技術叢書的重要組成部分，深入探討瞭高超聲速飛行和高溫氣體動力學這一極具挑戰性且至關重要的航空航天領域。本書第二版在原有紮實內容的基礎上，進行瞭全麵的更新與拓展，旨在為讀者提供最前沿、最係統、最深入的理論知識與工程應用指導。本書不僅適用於從事高超聲速飛行器設計、研究和開發的工程師、科學傢，也是相關領域研究生和高年級本科生的理想教材。 第一部分：高超聲速流動的基本概念與理論 本部分奠定瞭理解高超聲速現象的基礎。首先，詳細闡述瞭高超聲速流動的定義及其與亞聲速、超聲速流動的關鍵區彆，重點在於馬赫數（Mach number）的尺度以及由此帶來的顯著物理特性變化。書中深入分析瞭激波（shock waves）的形成、傳播以及其對流場的影響，特彆關注瞭斜激波（oblique shocks）和連續激波（Mach reflections）等復雜激波結構。 能量方程（energy equation）在高超聲速流動中的重要性被充分強調，因為在此速度 regime 下，氣體粘性、熱傳導以及化學反應等非理想氣體效應變得尤為顯著。本書係統介紹瞭描述這些效應的守恒定律，包括質量守恒、動量守恒和能量守恒，並探討瞭如何將這些基本方程應用於解決實際高超聲速流動問題。 黏性流動（viscous flow）在高超聲速條件下扮演著至關重要的角色。本書詳細講解瞭邊界層（boundary layers）的形成、發展以及其對飛行器錶麵熱負荷和阻力的影響。其中，特彆關注瞭湍流邊界層（turbulent boundary layers）在高超聲速飛行器設計中的關鍵作用，以及如何通過數值模擬和實驗測量來準確預測其行為。 第二部分：高溫氣體效應與化學動力學 隨著飛行速度的急劇增加，氣體溫度急劇升高，導緻氣體分子和原子發生電離、離解等化學反應，形成等離子體（plasma）。本部分係統性地介紹瞭高溫氣體效應，包括氣體在高溫下的熱力學性質變化，如比熱容（specific heat capacities）隨溫度的變化，以及由此産生的能量儲存效應。 化學反應動力學（chemical kinetics）是理解高溫氣體的重要組成部分。本書深入剖析瞭在高超聲速流動中發生的各種化學反應，如空氣的離解（dissociation）和電離（ionization）。詳細介紹瞭化學反應的速率方程（rate equations）、激活能（activation energy）以及反應機理（reaction mechanisms），並探討瞭這些化學反應如何影響氣體的宏觀性質，如密度、壓力和溫度，以及它們對激波結構和邊界層特性的影響。 平衡態與非平衡態流動（equilibrium and non-equilibrium flows）的區分與分析是本書的重點。在某些極端的高超聲速條件下，化學反應可能無法達到熱力學平衡狀態，導緻齣現非平衡流動現象。本書詳細講解瞭如何建立和求解描述非平衡流動的模型，以及這些非平衡效應在高超聲速飛行器氣動加熱和性能分析中的重要性。 第三部分：高超聲速流動的數值方法與模擬 精確預測高超聲速流動行為離不開先進的數值方法。本書對用於高超聲速流動的計算流體力學（Computational Fluid Dynamics, CFD）方法進行瞭詳盡的介紹。詳細闡述瞭有限體積法（finite volume method）、有限差分法（finite difference method）和有限元法（finite element method）等主流數值離散技術在高超聲速流動模擬中的應用。 特彆地，本書深入探討瞭處理強間斷（strong discontinuities），如激波和膨脹波（expansion waves），所需的數值方法。詳細介紹瞭激波捕捉格式（shock-capturing schemes）的原理，包括黎曼求解器（Riemann solvers）、通量分割（flux splitting）等技術，以及它們如何保證數值解的穩定性和精度。 對於涉及化學反應的高超聲速流動，本書介紹瞭相應的耦閤數值方法。這包括如何求解氣動方程與化學反應速率方程的耦閤問題，以及如何處理氣動和化學過程之間的相互影響。書中還討論瞭網格自適應技術（adaptive mesh refinement）和並行計算（parallel computing）在高超聲速CFD模擬中的重要性，以及如何提高計算效率和求解精度。 第四部分：高超聲速飛行器設計中的熱力學與氣動加熱 本書將理論知識與實際工程應用緊密結閤，重點關注高超聲速飛行器設計中的關鍵挑戰——熱力學與氣動加熱。詳細分析瞭飛行器錶麵承受的高溫熱流（heat flux）的來源，包括對流加熱（convective heating）和輻射加熱（radiative heating）。 本書深入探討瞭各種氣動加熱預測模型，從簡化的經驗模型到復雜的數值模擬方法。重點介紹瞭如何利用CFD技術來預測飛行器錶麵的溫度分布和熱負荷，並提供瞭設計指南，以幫助工程師選擇閤適的材料和熱防護係統（thermal protection systems, TPS）。 書中還討論瞭高超聲速飛行器中的流動分離（flow separation）現象及其對氣動加熱的影響。流動分離在高超聲速條件下往往伴隨著劇烈的激波-邊界層相互作用，可能導緻局部熱負荷急劇升高，對飛行器的結構完整性構成嚴重威脅。本書提供瞭分析和控製流動分離的方法。 第五部分：高超聲速流動實驗技術與驗證 雖然數值模擬在高超聲速研究中發揮著越來越重要的作用，但實驗測量仍然是驗證理論和模型、理解復雜物理現象不可或缺的手段。本書詳細介紹瞭高超聲速流動實驗的關鍵技術。 其中，風洞（wind tunnels）作為最主要的實驗設備，其種類、設計原則以及在高超聲速研究中的應用得到瞭深入介紹。本書詳細闡述瞭如何模擬高超聲速飛行條件，包括如何産生高馬赫數氣流、如何控製溫度和壓力，以及如何模擬高空低壓環境。 本書還介紹瞭各種先進的實驗測量技術，如粒子圖像測速（Particle Image Velocimetry, PIV）、激光誘導熒光（Laser-Induced Fluorescence, LIF）、熱電偶（thermocouples）和壓力傳感器（pressure sensors）等，以及它們在高超聲速流場診斷中的應用。 第六部分：高超聲速技術前沿與未來展望 本書的最後一部分聚焦於高超聲速技術的前沿發展和未來趨勢。對當前最熱門的研究方嚮進行瞭深入探討，例如： 吸氣式高超聲速飛行器（Air-breathing hypersonic vehicles）：包括衝壓發動機（scramjet）的工作原理、設計挑戰以及與傳統火箭發動機的區彆。 再入式高超聲速飛行器（Re-entry hypersonic vehicles）：重點關注其在大氣層再入過程中的氣動熱問題、控製難題以及未來應用前景。 先進材料與熱防護技術：介紹瞭陶瓷基復閤材料（ceramic matrix composites, CMCs）、碳-碳復閤材料（carbon-carbon composites）等在高溫環境下的應用，以及新興的熱防護策略。 高超聲速人工智能與機器學習的應用：探討瞭如何利用人工智能和機器學習技術來加速高超聲速流動模擬、優化設計以及進行故障診斷。 本書的每一章節都力求嚴謹、清晰，並配以大量的圖錶、公式和實例，以幫助讀者更好地理解抽象的概念。第二版新增的章節和更新的內容，反映瞭該領域最新的研究進展和技術突破。通過學習本書，讀者將能夠全麵掌握高超聲速與高溫氣體動力學這一復雜而迷人的學科，為推動航空航天事業的發展貢獻力量。

評分☆☆☆☆☆

我對書中關於高超聲速流動控製技術的論述抱有很大的期望。在設計高超聲速飛行器時，如何有效地控製飛行器的姿態、穩定性和機動性是一個核心問題。我希望書中能介紹一些主動和被動的流動控製方法，比如通過改變氣動外形、使用噴流、等離子體激勵器等來影響高超聲速流動的特性。特彆是對於高溫氣體動力學，我希望瞭解如何利用電磁場、化學添加劑等手段來改變氣體的導電性或反應性，從而達到控製流動的目的。如果書中能包含一些相關的實驗數據或數值模擬結果來驗證這些控製技術的有效性，那就更好瞭。

評分☆☆☆☆☆

我對這本書最大的期待，在於它能否用一種相對易於理解的方式，闡釋高超聲速流動與常規超聲速流動的本質區彆。我模糊地知道，當飛行速度達到一定級彆時，空氣會發生劇烈的化學反應，産生高溫等離子體，這與低速流動的情況完全不同。我希望書中能夠詳細解釋這些化學反應的機理，比如離解、電離過程是如何發生的，以及它們對流場特性造成的影響。我特彆期待能看到關於這些高溫效應如何影響空氣動力學性能，例如阻力、升力以及熱流的計算方法。如果書中能夠提供一些直觀的圖示，或者用類比的方式來解釋這些復雜的物理概念，那將對我這樣的非專業讀者來說是莫大的幫助，讓我能更深刻地領會其中的奧妙。

評分☆☆☆☆☆

這本書的“AIAA航空航天技術叢書”的身份，讓我對其專業性和權威性充滿瞭信心。AIAA（美國航空航天學會）在航空航天領域享有極高的聲譽，其齣版物通常代錶著最前沿的研究成果和最高的技術水平。我期待書中能夠涵蓋高超聲速流動研究的最新理論進展，包括但不限於新的流動模型、能量方程、組分守恒方程等。同時，我也想瞭解在高溫氣體動力學方麵，是否有新的熱力學模型或動力學模型被提齣，以更精確地描述氣體在極端溫度下的行為。我對書中可能會介紹的關於湍流模型在高超聲速流動中的適用性也充滿瞭好奇，因為湍流的模擬一直是一個巨大的挑戰。

評分☆☆☆☆☆

我對書中對數值模擬方法的介紹非常感興趣。我知道，在高超聲速和高溫氣體動力學領域，很多現象是難以通過純粹的理論推導來解決的，數值計算扮演著至關重要的角色。我希望書中能夠深入探討各種數值格式，比如有限體積法、有限差分法等在高超聲速流動模擬中的應用，以及如何處理激波、膨脹波等復雜邊界。同時，對於高溫氣體動力學，我尤其關心如何處理化學反應的耦閤，以及如何建立閤適的化學模型。如果書中能提供一些關於這些數值方法的具體算法，甚至是一些簡單的僞代碼示例，那將極大地提升我的理解程度，讓我能夠嘗試進行一些簡單的模擬計算。

評分☆☆☆☆☆

作為一名曾經學習過流體力學基礎知識的讀者，我對書中是否會深入講解高超聲速邊界層的行為錶現齣極大的興趣。我瞭解到，在高超聲速流動中，邊界層可能發生熱解、分離，甚至與激波發生相互作用，形成復雜的流動結構。我希望書中能詳細介紹這些現象的物理機製，以及它們對飛行器氣動性能和熱載荷的影響。我期待看到關於熱邊界層、化學邊界層和電離邊界層等概念的清晰闡述，以及相關的數學模型和求解方法。如果書中能提供一些關於邊界層轉捩在高超聲速流動中的研究進展，那將是非常有價值的。

評分☆☆☆☆☆

作為一本技術叢書，我期望《高超聲速和高溫氣體動力學》（第2版）能夠成為一本值得反復閱讀的參考書。我希望書中能夠提供清晰的術語定義，規範的符號錶示，以及嚴謹的推導過程。我特彆關注書中是否包含詳細的參考文獻列錶，以便我能進一步深入研究相關的學術論文和研究報告。如果書中還能提供一些便於查閱的附錄，例如物性參數錶、常用公式集等，那將極大地提升其作為工具書的實用價值。我希望這本書能夠幫助我建立起一個係統性的知識框架，讓我能夠自信地應對未來在這一領域可能遇到的挑戰。

評分☆☆☆☆☆

我對於書中是否會涉及高超聲速再入大氣層過程中麵臨的特殊問題感到好奇。當飛行器從太空高速進入地球大氣層時，會經曆一個極高的速度和溫度變化過程，這正是高超聲速和高溫氣體動力學研究的重要應用場景。我希望書中能詳細介紹再入過程中的熱載荷計算、氣動減速機理以及再入軌跡優化等問題。特彆是關於再入過程中等離子體鞘套的形成及其對無綫電通信的影響，如果書中能有所提及，那將極大地拓寬我的視野，讓我對這一領域有更全麵的認識。

評分☆☆☆☆☆

這本書的“精”字，預示著它不僅僅是一本技術手冊，更可能包含一些深入的理論探討和精闢的見解。我希望書中能夠對高超聲速和高溫氣體動力學的一些基本原理進行深刻的剖析，比如熵增原理在高超聲速流動中的體現，或者能量守恒定律在高溫化學反應過程中的復雜應用。我期待看到作者如何將抽象的數學模型與實際的物理現象聯係起來，提供一些發人深省的思考。如果書中能夠引用一些經典的研究文獻，並對其進行恰當的解讀，那將有助於我建立更紮實的理論基礎，並理解學科的發展脈絡。

評分☆☆☆☆☆

作為一名對未來航空器設計充滿好奇心的讀者，我非常關注《高超聲速和高溫氣體動力學》在實際應用方麵的闡述。書中是否會探討高超聲速飛行器，例如高超聲速巡航導彈、高超聲速客機等的設計挑戰？我會認真研讀其中關於氣動熱防護係統的章節，瞭解目前有哪些先進的材料和技術可以應對極端的溫度環境。同時，我也希望書中能介紹一些高超聲速風洞等實驗設備，以及它們在研究高超聲速流動現象中的作用。如果能看到一些實際工程案例的分析，比如某個成功或失敗的高超聲速飛行器項目的經驗教訓，那將是我學習的寶貴財富，也能讓我對理論知識的應用前景有更清晰的認識。

評分☆☆☆☆☆

初次翻開《高超聲速和高溫氣體動力學》（第2版），我懷揣著一份既期待又略帶忐忑的心情。作為一名對航空航天領域有著濃厚興趣，但又非專業人士的愛好者，我深知這個主題的深度和廣度。我期望這本書能像一位經驗豐富的嚮導，帶領我穿梭於高超聲速流動的奇妙世界，解讀那些高溫氣體背後的復雜物理現象。這本書的裝幀精美，紙質優良，給我一種厚重而嚴謹的感覺，仿佛預示著即將展開的知識盛宴。我尤其關注的是“第2版”的標識，這意味著它應該包含瞭最新的研究進展和技術突破，對於希望瞭解當前前沿動態的我來說，這一點至關重要。