高溫高壓多相流體動力學理論與應用/工業和信息化部“十二五”規劃專著 [Theories and Applications of Multiphase Flow Dynamics in High Tem 下載 mobi epub pdf 電子書 2024

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內容簡介

　　《高溫高壓多相流體動力學理論與應用/工業和信息化部“十二五”規劃專著》以多次得到國傢自然科學基金和重點實驗室基金等資助的有關高溫、高壓、等離子體流體動力學方麵的研究成果為基礎，在介紹多相流動基礎理論的同時，努力結閤近幾十年來，在國防新技術開發和兵器安全性工程方麵的研究成果，如含能材料的點火燃燒與控製、異常壓力産生機理及抑製技術、異常壓力下含能材料的破壞機理、高溫高壓連續介質和顆粒軌道模型多相流數值模擬與仿真、膛內壓力波數值模擬與預測、高密實床中燃燒轉爆轟機理、高溫高壓條件下的本構關係、高密實床動態壓強測試及發射安全性評估技術，把國內外與高溫高壓多相流體動力學有關的理論研究成果和近年來多相流體動力學領域的測試技術編寫進來。

內頁插圖

目錄

第一章 基本概念
1．1 引言
一、多相流定義
二、多相流實例
三、學科發展概況
1．2 多相流特點
1．3 流型與流型圖
1．4 主要參數定義
一、物質密度和錶觀密度
二、氣相體積分數或空隙度
三、氣相質量分子、氣相質量流量分數及裝填比
四、體積比與質量比
五、顆粒間距
六、顆粒的擬流體假設
1．5 混閤物熱力參數
一、密度
二、壓強及狀態方程
三、比內能、比焓與比熵
四、比熱容
1．6 張量錶示法
一、嚮量
二、嚮量點積和約定求和法
三、坐標係統的鏇轉
四、剋羅尼剋爾符號
五、嚮量叉積與置換張量
六、張量場的微分
1．7 雷諾輸運定理
一、流體運動的描述
二、雷諾輸運定理
1．8 牛頓內摩擦定律
一、流體微團運動的分析
二、運動流體的應力
三、應力和變形的關係，本構方程
1．9 流體力學基本方程
一、連續方程
二、運動方程
三、能量方程
1．10 二維層流邊界層
一、邊界層概念
二、平麵邊界層微分方程
三、邊界層動量積分關係式

第二章 湍流基礎
2．1 湍流運動的現象與性質
一、湍流與雷諾實驗
二、湍流運動特點
2．2 流態過渡（層流穩定性與湍流起源）
一、層流穩定性
二、小擾動方程組
三、奧爾-索默菲爾德方程
四、拇指麯綫
五、影響層流穩定性的其他因素
2．3 統計平均法
一、時間平均法
二、空間平均法
三、係綜（統計）平均法
四、各態遍曆假設
五、時間平均法則
2．4 湍流的連續方程
2．5 湍流的運動方程——雷諾方程
2．6 湍流的能量方稗
……
第三章 顆粒及顆粒群特性
第四章 數值計算模型
第五章 液體霧化和氣泡動力學
第六章 通過多孔介質的流動
第七章 高溫高壓氣-固多相流工程應用
第八章 氣固等離子體高溫高壓多相流工程應用
第九章 高溫高壓氣液多相流工程應用
第十章 多相流測試技術
參考文獻

前言/序言

　　多相流是在流體力學、傳熱傳質學、燃燒學、化學等學科的基礎上發展起來的一門新興學科，是流體力學的重要分支和學科前沿，在航空航天、國防、能源、化工、環境保護、冶金、輕工、食品加工等領域有著廣闊的應用前景。在高溫（3000K）、高壓（300～700MPa）的兵器發射領域，涉及到固體發射藥火炮和固體火箭的氣固多相流動、液體發射藥火炮的氣液多相流動、電熱化學炮的氣固等離子體及氣液等離子體多相流動、衝壓發射技術的混閤氣體流動等，它們的流動特徵和各種本構關係不同於常溫常壓下的多相流動。編寫本書的宗旨就是密切結閤高溫高壓狀態下的兵器發射技術，把多相流領域的基礎理論和最新成果編寫進來，努力推進我國兵器科學與技術的研究和發展。
　　近代發射理論的研究與現代兵器中高溫高壓伴隨化學反應的瞬態流場的理論與實驗技術密切相關。本書以多次得到國傢自然科學基金和重點實驗室基金等資助的有關高溫、高壓、等離子體流體動力學方麵的研究成果為基礎，在介紹多相流動基礎理論的同時，努力結閤近幾十年來，在國防新技術開發和兵器安全性工程方麵的研究成果，如含能材料的點火燃燒與控製、異常壓力産生機理及抑製技術、異常壓力下含能材料的破壞機理、高溫高壓連續介質和顆粒軌道模型多相流數值模擬與仿真、膛內壓力波數值模擬與預測、高密實床中燃燒轉爆轟機理、高溫高壓條件下的本構關係、高密實床動態壓強測試及發射安全性評估技術，把國內外與高溫高壓多相流體動力學有關的理論研究成果和近年來多相流體動力學領域的測試技術編寫進來。
　　為瞭完成一本適閤兵器學科專業的、係統介紹多相流理論的教材（專著），在撰寫過程中，考慮瞭以下幾方麵的目標與要求：（1）內容完整性。在大綱中包含瞭基本概念和基礎知識部分、各種數值模型及方程組部分、實驗與測試部分以及工程應用部分。工程應用的內容除瞭高溫高壓伴隨化學反應的多相流場的理論與實驗外，還包含瞭氣固流動、液體霧化與氣泡動力學、通過多孔介質的流動、等離子體動力學等內容，涵蓋瞭多相流動應用的大部分工程領域。（2）內容先進性。書中介紹的各種數學模型是在綜閤有關文獻的基礎上編寫而成的，其中有無滑移連續介質模型、Soo-Drew小滑移顆粒軌道模型、離散粒子（顆粒軌道模型）、雙流體（多流體）模型、湍流模型等。同時把我們的最新研究成果格子Boltzmann方法在氣固兩相流中的應用，高階近似黎曼解模型多相流中的應用，以及CFD-DEM耦閤模型及在內彈道中的應用等。在介紹各種模型時，交待瞭模型産生的背景、物理假設、數學推導及計算方法，使讀者瞭解到本學科的最新成果和發展動態。（3）係統性與知識的連貫性。由於多相流動是單相流動的延伸與發展，它必然服從流體力學的所有基本定律。在介紹本課程基本概念時，除瞭介紹本課程用到的一些預備知識外，特彆安排瞭雷諾輸運定理的內容，將流體力學的概念拓展與加深，采用張量工具，推導三大守恒方程，在此基礎上，還介紹瞭相關的邊界層知識及湍流基礎知識。（4）強調國防領域應用的特色。考慮到高溫高壓多相流體力學的應用背景是國防領域，因此在撰寫過程中注重高溫高壓流體力學在火炮、火箭、裝藥等領域的工程應用。介紹的許多工程實例緊密結閤火炮、火箭以及許多兵器領域新型發射原理等方麵的最近發展動態，反映當前的最新研究成果。
　　本書內容分十章。第一章為多相流動的基本概念；第二章為湍流基礎；第三章為顆粒及顆粒群特性；第四章為數值計算模型；第五章為液體霧化和氣泡動力學；第六章為通過多孔介質的流動；第七章為高溫高壓氣固多相流工程應用；第八章為氣固等離子體高溫高壓多相流工程應用；第九章為高溫高壓氣液多相流工程應用；第十章為多相流測試技術。第一、二、三、四、五、六、十章由袁亞雄撰寫，第七、八、九章由張小兵撰寫。
　　由於我們學術水平有限，書中難免還有許多不當之處，敬請廣大讀者批評指正，我們將在以後的版本中予以修正。
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