书名：高超声速边界层转捩理论与控制
定价：178.0
ISBN：9787030829207
作者：陈坚强等
版次：1
出版时间：2025-12

内容提要：

本书总结了作者及研究团队近十年来在高超声速边界层转捩研究方面的…新研究工作。全书分为四部分，共6章：第一部分为研究背景、物理模型、数学理论等方面的介绍，由第1、2章组成，其中第1章为绪论，主要介绍高超声速边界层转捩的研究进展；第2章介绍流动稳定性理论方法，包括特征值/初边值问题、流动非平行性/非线性处理等。第二部分为高超声速边界层转捩预测，由第3章组成，讨论现有的及作者团队新发展的转捩预测方法和模型。第三部分为典型高超声速边界层转捩问题研究，由第4、5章组成，其中第4章围绕圆锥边界层展开，第5章围绕作者团队自主设计的升力体标模展开。第四部分为高超声速边界层转捩控制研究，由第6章组成，主要讨论不同类型的转捩控制方法的应用及效果。



目录：
目录
前言
第1章 绪论 1
1.1 边界层转捩 1
1.2 研究现状 3
1.2.1 认知现状 7
1.2.2 转捩机理 13
1.2.3 转捩预测与建模 16
1.2.4 转捩控制 19
1.2.5 飞行试验 22
1.3 本书的写作目的与内容 30
参考文献 31
第2章 稳定性分析理论 43
2.1 特征值问题 45
2.1.1 一维线性稳定性理论 45
2.1.2 全局稳定性 46
2.2 非平行流稳定性 54
2.2.1 谐波线性Navier-Stokes方程 54
2.2.2 线性抛物化稳定性方程 56
2.3 初边值与优化问题 58
2.3.1 时间瞬态增长 59
2.3.2 空间瞬态增长 61
2.3.3 基于伴随的…扰动求解 62
2.4 非线性边界层稳定性 66
2.4.1 弱非线性理论 66
2.4.2 二次失稳 68
2.4.3 非线性抛物化稳定性方程 72
参考文献 74
第3章 转捩预测方法和模型 79
3.1 eN转捩预测方法 79
3.1.1 概述 79
3.1.2 积分路径 82
3.1.3 转捩判据 84
3.2 C-γ-Reθ转捩模型 88
3.2.1 概述 88
3.2.2 转捩预测思路与模型构造 91
3.2.3 模型测试与验证 108
3.3 转捩模型智能化 117
3.3.1 概述 117
3.3.2 转捩模型的智能修正 118
3.3.3 转捩模型的智能替代 123
参考文献 131
第4章 圆锥边界层转捩 139
4.1 头部感受性 139
4.1.1 感受性研究方法 140
4.1.2 低频扰动感受性 142
4.1.3 高频扰动感受性 145
4.2 迎风面附着线不稳定性 148
4.2.1 线性不稳定性过程 150
4.2.2 非线性演化过程 155
4.3 侧面横流不稳定性 162
4.4 背风面流向涡不稳定性 166
4.5 圆锥风洞实验和飞行试验 172
4.5.1 风洞实验 172
4.5.2 飞行试验 174
4.5.3 天地相关性 178
参考文献 179
第5章 升力体边界层转捩 182
5.1 升力体标模设计 182
5.1.1 布局方案 183
5.1.2 参数化方法 184
5.2 升力体流场特征 189
5.2.1 基本流 190
5.2.2 攻角影响 190
5.3 升力体转捩机理——LST分析 193
5.3.1 附着线模态 193
5.3.2 横流模态 195
5.3.3 第二模态 197
5.4 升力体转捩机理——全局稳定性分析 199
5.4.1 肩部流向涡区 200
5.4.2 腰部横流区 205
5.4.3 腰部附着线区 212
5.4.4 腹部横流区 215
5.4.5 风洞实验对比验证 218
5.5 升力体转捩阵面分析 220
5.5.1 飞行试验转捩阵面 220
5.5.2 风洞实验转捩阵面 222
参考文献 224
第6章 转捩控制 227
6.1 表面微槽 227
6.1.1 表面微槽基本流 228
6.1.2 表面微槽边界层稳定性 230
6.2 台阶 232
6.2.1 单频扰动控制效果 233
6.2.2 宽频扰动控制效果 236
6.3 粗糙表面 238
6.3.1 波纹壁 238
6.3.2 分布式粗糙元 242
6.4 涡流调控器 249
6.4.1 涡流器对流向涡的影响 251
6.4.2 涡流器对涡流失稳的影响 254
6.5 微槽-吸气组合控制 257
6.5.1 微槽-吸气对基本流的影响 258
6.5.2 微槽-吸气对不稳定模态的影响 260
参考文献 264
附录A 线性扰动方程系数矩阵 268
附录B 圆锥风洞实验转捩位置数据 274