高超声速空气动力学 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

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出版者:国防科大

作者:翟章华

出品人:

页数:0

译者:

出版时间:2001-5

价格:24

装帧:简裝本

isbn号码:9787810247337

丛书系列:

图书标签:

• 高超声速
• 空气动力学
• K
• 空气动力学
• 超音速流动
• 高超音速流动
• 气动外形
• 飞行器设计
• 数值模拟
• 边界层
• 激波
• 传热
• 燃烧

好的，这是一份关于《高超声速空气动力学》的图书简介，重点在于阐述该领域的核心内容、重要性、涉及的关键理论与工程应用，而非提及该书本身不存在的内容。 --- 图书简介：高超声速空气动力学 高超声速飞行，即飞行马赫数大于5的飞行状态，代表了航空航天技术的前沿领域。在这个极端的速度区间内，空气的行为与亚声速或传统超声速状态截然不同，流场结构变得异常复杂，热效应和化学反应开始占据主导地位。理解和驾驭高超声速流场，是实现再入式飞行器、高超声速导弹、空天往返飞行器（RLV）以及未来地空往返飞行系统的关键技术瓶颈。本书旨在系统、深入地阐述高超声速空气动力学的基础理论、计算方法与工程实践。 本书将从气动物理学的基本原理出发，构建理解高超声速流动的理论框架。内容首先聚焦于高超声速流动中最具特征性的现象——激波的形成与结构。我们将详细分析强激波带来的气动加热、压力载荷以及流场非平衡效应。不同于传统空气动力学中视为刚性气体的假设，高超声速流动中，空气的热力学状态发生剧烈变化，这要求我们必须引入高温气体效应，特别是分子振动能激发、电离和化学反应（如空气的解离与再化合）。本书将深入探讨如何应用化学平衡、化学非平衡模型来精确描述这些复杂的流动机理。 在理论基础部分，我们将详细梳理适用于高超声速条件的相似律与理论模型。激波管理论、薄层理论、绕流场理论以及非线性效应的分析是不可或缺的组成部分。特别关注的领域包括：强激波下的粘性与热传导效应，粘性耗散在高超声速流动中对边界层转捩和热环境的剧烈影响；高超声速边界层中的热化学耦合问题，即化学反应如何反馈影响速度场和温度场，反之亦然。此外，如何利用新型的相似原理，如由姚-钱相似律导出的自由流参数关系，来指导试验设计和数据外推，也将得到详尽的论述。 本书的另一个核心部分在于高超声速飞行器的气动布局设计与气动热管理。高超声速飞行器面临的主要挑战是气动加热问题。在数千开尔文的温度下，材料的强度和热防护系统的有效性直接决定了任务的成败。因此，本书将详尽介绍气动热环境的预测方法，包括表面传热的计算模型（如催化壁面、非催化壁面条件下的表面热流密度计算），以及由此衍生出的热防护系统（TPS）的初步设计原则。在气动布局方面，我们将分析外形对升阻比的影响，探讨锐利前缘、平板楔形、双三角翼以及提升体（Waverider）等经典布局在高超声速条件下的优缺点，并讨论气动弹性在高超声速环境下的特殊性。 计算空气动力学（CFD）是现代高超声速研究不可或缺的工具。本书将专门设立章节介绍高超声速流动的数值模拟技术。重点讨论如何处理强激波捕捉、网格生成、以及求解复杂的化学反应动力学方程组。我们将探讨有限体积法、有限差分法在求解非线性守恒律方程组（如欧拉方程、雷诺平均纳维-斯托克斯方程，RANS）中的应用，并特别关注如何耦合热化学模型（如有限速率化学模型或平衡态模型）与湍流模型，以确保计算结果的物理准确性。此外，如何利用高保真度的数值模拟来替代昂贵和受限的风洞试验，是当代工程实践的热点，本书将对此提供深入的技术指导。 最后，本书将展望高超声速飞行器的具体应用场景。从高超声速巡航飞行器（HSC）对升阻比的极限追求，到再入式返回器的精确轨道控制和再入热载荷管理，再到高超声速飞行试验器的气动数据获取策略，都离不开空气动力学理论的支撑。我们还将探讨激波/边界层干扰在复杂外形（如进气道唇口、舵效面）上的影响，以及如何通过气动布局的被动或主动控制（如偏航控制、推力矢量控制）来维持飞行器的稳定性和可控性。 本书面向航空航天领域的工程师、科研人员以及从事空气动力学、流体力学及热物理学的高年级本科生和研究生。它不仅是一本理论参考书，更是一份指导未来高超声速飞行器设计与验证的实用指南。通过系统学习，读者将能够掌握在高马赫数下，解析复杂流场物理现象、评估气动性能并设计有效热防护方案的必备知识体系。

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我拿到《高超声速空气动力学》这本书的时候，内心是充满了好奇的。毕竟，能进入“高超声速”这个领域，本身就代表着最前沿的科技。我原本以为书中会充斥着大量的工程应用实例，例如各种尖端飞行器的设计理念、性能分析，甚至是实测数据。然而，阅读过程中，我却发现这本书的侧重点并不在这里。它更像是在搭建一个扎实的理论基础，去解释“为什么”这些飞行器能够达到高超声速，以及在这样的速度下，空气的物理性质会发生怎样的变化。书中花了大量的篇幅去阐述一些非常基础但至关重要的空气动力学原理，比如激波理论、能量守恒、动量守恒等，只不过这些原理都是在“高超声速”这个特殊的语境下被重新审视和应用的。我印象深刻的是书中关于“热力学”和“化学动力学”在描述高超声速流动中的作用的讲解，这让我意识到，当速度快到一定程度时，空气不再仅仅是简单的流体，它的化学组成和热力学状态都会发生显著的改变，甚至会产生电离。这本书没有直接给出“答案”，而是提供了一套完整的“思考框架”，让读者能够理解高超声速空气动力学背后的逻辑和原理。

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拿到《高超声速空气动力学》这本书，我本以为会是一本充斥着各种图文并茂的飞行器介绍，或者是关于某种具体高超声速武器系统的深度剖析。然而，当我翻开书页，映入眼帘的却是一系列的数学公式和物理概念。这本书更像是一门大学的专业教材，它着重于构建和阐述高超声速空气动力学的理论框架。书中详细讲解了在超高速度条件下，空气的各种物理属性会发生怎样的变化，例如粘性、导热性、可压缩性，以及如何运用数学模型来描述这些复杂的变化。我尤其被书中关于“激波”的章节所吸引，它用非常严谨的数学推导，解释了激波是如何产生的，以及它对飞行器产生的巨大影响。这本书没有直接展示“飞起来”的东西，而是深入到“为什么能飞起来”的微观和宏观层面，去解释那些支撑着高速飞行的物理原理。它需要读者具备一定的数学和物理基础，才能更好地理解书中的内容。读完这本书，我感觉自己对空气动力学有了更深层次的理解，尤其是在极端条件下，空气的行为方式远比我想象的要复杂和有趣。

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《高超声速空气动力学》这个书名本身就充满了未来感和科技感，让我对接下来的阅读充满了期待。我原以为这本书会是一本面向大众读者的科普读物，里面会包含许多令人惊叹的飞行器图片，讲述一些关于高超声速技术发展历程中的传奇故事，或者介绍一些实际应用案例。然而，当我打开这本书，我发现它更像是一本严谨的学术专著，里面充斥着各种专业术语、复杂的计算公式以及大量的理论推导。书中并没有太多关于具体飞行器型号的介绍，也没有那些引人入胜的“大事件”。相反，它更加注重于解释高超声速流动现象背后的物理原理。我从中学习到了关于激波的形成机制、气动加热的原理，以及在极高速度下，气体所表现出的各种非理想行为。书中的数学推导过程非常详细，虽然对于我这样的非专业读者来说，理解起来需要花费不少精力，但它让我看到了科学家们是如何一步步揭示这些复杂现象的。这本书更像是在“解剖”高超声速空气动力学这个学科，将它最核心、最基础的理论知识清晰地呈现出来。

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这本书的名字叫《高超声速空气动力学》，听起来就充满了挑战性，光是“高超声速”这几个字，就让人联想到那些在空气中呼啸而过，速度快到难以想象的飞行器。但当我翻开这本书，看到的却是一幅全然不同的景象。它更像是一扇通往科学奥秘的大门，里面充满了严谨的数学公式、精密的物理定律，以及对空气在极端条件下行为的深刻洞察。我本以为会看到很多关于导弹、战斗机或者航天器的酷炫图片和描述，结果发现，这本书的核心在于那些支撑这些飞行器实现“高超声速”的底层理论。它深入浅出地讲解了激波的形成与传播，气体的可压缩性在如此高速下的表现，以及如何在极端条件下精确地计算出空气阻力、升力等关键参数。我甚至还跟着书中详细的推导过程，尝试理解了那些复杂的偏微分方程是如何描绘出高速气流的运动轨迹的。虽然很多地方对非专业人士来说可能略显晦涩，但作者的引导性很强，每一章节都建立在前一章的基础上，仿佛在构建一个宏伟的知识体系。我从中体会到，原来我们对空气的认知，在不同的速度尺度下，会发生如此翻天覆地的变化。这本书与其说是关于飞行器本身，不如说是关于“让飞行器能够那样飞行”的科学原理。

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乍一看到《高超声速空气动力学》这个书名，我首先想到的是那些科幻电影里飞速穿梭的宇宙飞船，或者是在大气层边缘划过的神秘飞行物。所以，我带着一种期待，想看看这本书会如何揭秘这些令人惊叹的速度背后隐藏的技术秘密。然而，当我真正沉浸在书页之间时，我发现这本书的内容远比我想象的要“接地气”，或者说，它更侧重于那些基础性的、理论性的知识。书中没有太多关于具体飞行器型号的介绍，也没有那种让人血脉贲张的实战场景描述。相反，它更像是一位严谨的导师，循序渐进地带领读者进入一个全新的物理世界。空气，这个我们日常生活中最熟悉不过的介质，在“高超声速”这个特定条件下，会展现出多少令人意想不到的特性？书中对此进行了详尽的阐述。从激波的出现，到热化学效应的影响，再到边界层在极端速度下的行为模式，每一个概念都被细致地剖析。我尤其被书中关于“真实气体效应”的论述所吸引，这让我意识到，在如此高的能量和速度下，我们过去所习惯的理想气体模型已经不再适用，需要引入更加复杂的物理模型来描述。这本书让我认识到，科技的进步，尤其是航空航天领域，离不开对基础科学的深刻理解和不懈探索，而这本书正是这样一个很好的例证。

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很多地方木有写清楚。。。

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