大气扩散的物理模拟（第2版）

图书标准信息

• 作者 宣捷、康凌 著
• 出版社 气象出版社
• 出版时间 2020-01
• 版次 2
• ISBN 9787502971670
• 定价 80.00元
• 装帧 平装
• 开本 16开
• 纸张 胶版纸
• 页数 232页

【内容简介】

本书在上编“环境流体力学基础”中系统地介绍了与环境问题有关的流体力学的基本知识，且内容侧重于与低层大气的流动及其中污染物的传输与扩散过程有关的各流体力学分支。本书下编“大气扩散的物理模拟”介绍了环境流体力学的一个前沿领域――通过在环境风洞（以及拖曳水槽、对流水槽）中进行的模型实验来研究低层大气的流动与扩散，并系统地讨论了实验的相似性理论基础和技术原则。本书可供大气环境、应用气象及其他相近领域的科技工作者参考，也可作为上述专业研究生和高年级本科生的教材。

【目录】

版前言
再版说明
上编  环境流体力学基础
  章  流体运动的基本规律
    1.1  流体及其运动的描述
      1.1.1  连续介质说
      1.1.2  流体的黏
      1.1.3  流体的可压缩
      1.1.4  描述流体质点运动的拉格朗法和欧拉法
      1.1.5  轨迹线和流线
    1.2  运动流体的应力和变形的关系
      1.2.1  速度分解定理和变形速度张量
      1.2.2  质量力、面力和应力张量
      1.2.3  本构方程——广义牛顿公式（说）
    1.3  流体运动的基本方程组
      1.3.1  连续方程
      1.3.2  运动方程
      1.3.3  纳维-斯托克斯方程、欧拉方程及伯努利方程
      1.3.4  能量方程
      1.3.5  方程和正压流体
      1.3.6  流体运动的基本方程组
    1.4  基本方程组的简化
      1.4.1  无旋运动和速度势函数
      1.4.2  二维不可压缩流动和流函数
      1.4.3  涡量方程
      1.4.4  黏不可压缩流体运动
    1.5  流体运动的相似和无量纲运动方程
      1.5.1  相似和雷诺数
      1.5.2  无量纲运动方程
  第2章  环境流体运动的特点
    2.1  地球旋转坐标系和科里奥利力
      2.1.1  地球惯系与地球旋转坐标系
      2.1.2  地面旋转坐标系中的黏不可压缩运动方程组
      2.1.3  自由大气和地转风
      2.1.4  埃克曼流动
    2.2  垂直分层流体与布西内斯克近似
      2.2.1  低层大气的垂直分层现象
      2.2.2  稳定分层流动的重力（二维）效应
      2.2.3  重力分界面波
      2.2.4  密度连续变化的重力内波
  第3章  边界层理论基础
    3.1  边界层的基本概念
      3.1.1  边界层厚度δ的估算
      3.1.2  壁面切应力τw的估算
      3.1.3  边界层分离和尾流涡旋
    3.2  普朗特边界层方程
    3.3  半无穷长板层流边界层的相似解
      3.3.1  半无穷长板层流边界层的相似解
      3.3.2  流函数方法的使用
      3.3.3  布劳修斯方程及其解
    3.4  边界层的动量积分方程和能量积分方程
      3.4.1  冯·卡曼积分方程
      3.4.2  能量积分方程
  第4章  湍流理论基础
    4.1  湍流的定义
      4.1.1  雷诺圆管实验
      4.1.2  湍流的定义
    4.2  湍流的产生——层流稳定理论
      4.2.1  层流稳定理论的原则
      4.2.2  奥尔一索米菲方程
      4.2.3  伯纳德热对流和湍流产生的非线动力学
    4.3  边界层中层流向湍流的过渡（转捩）
    4.4  雷诺方程
      4.4.1  物理量的均化运算
      4.4.2  雷诺方程
      4.4.3  湍流边界层方程
    4.5  湍流的半经验理论
      4.5.1  布西内斯克定
      4.5.2  普朗特的混合长说
      4.5.3  泰勒的涡量输运理论
      4.5.4  冯·卡曼的相似设
      4.5.5  光滑壁面附近的湍流运动
  第5章  板湍流边界层流动
    5.1  圆管湍流流动
      5.1.1  光滑圆管
      5.1.2  粗糙圆管和等效沙砾粗糙度
    5.2  水力学光滑与水力学粗糙的板湍流边界层
      5.2.1  光滑板
      5.2.2  粗糙板
    5.3  粗糙度的进一步讨论
      5.3.1  粗糙长度z0与统一的内层速度对数律
      5.3.2  原点修正ε与k型、d型两种粗糙类型
      5.3.3  等效动黏系数ve与统一的界壁律
    5.4  边界层内湍流能量的局地衡
      5.4.1  不可压缩均质流体的动能方程
      5.4.2  均运动动能方程
      5.4.3  湍流脉动运动动能方程
      5.4.4  边界层内湍流能量的衡
    5.5  边界层湍流的统计特征（实验规律）
      5.5.1  间歇因子
      5.5.2  雷诺应力及涡黏系数
  第6章  湍流扩散与低层大气中的质量迁移
    6.1  被动标量的输运与对流扩散方程
    6.2  质量浓度输运的k模式
      6.2.1  湍流扩散参数
      6.2.2  无穷大瞬时面源（地面），无风，kz=const
      6.2.3  无风瞬时点源的解
      6.2.4  无风连续点源的解
      6.2.5  有风瞬时点源的解
      6.2.6  连续点源、定常、均风速及扩散系数均为常数
      6.2.7  数值解法
    6.3  连续源的高斯模式
    6.4  游走模式
    6.5  湍流扩散的统计学描述——泰勒公式
    6.6  湍流的相关尺度和功率与扩散的关系
    6.7  湍流扩散的单粒子问题和双粒子问题
      6.7.1  单粒子问题
      6.7.2  双粒子问题
    6.8  固体微粒在低层大气中的迁移与扩散
      6.8.1  圆球绕流问题
      6.8.2  重力沉降问题
      6.8.3  低层大气中微粒运动的一般特征
下编  大气扩散的物理模拟
  第7章  量纲与相似
    7.1  自然现象的研究与量纲方法
    7.2  相似理论
      7.2.1  相似及相似变换
      7.2.2  齐次函数与相似
      7.2.3  条件相似与自由度
      7.2.4  现象相似的充分必要条件
    7.3  量纲分析与π定理
      7.3.1  基本量和导出量、量纲
      7.3.2  π定理
    7.4  丌定理的应用
      7.4.1  溢洪道流量问题
      7.4.2  单摆振动周期问题
      7.4.3  流体在管道中的流动
      7.4.4  物体在流体中的运动
  第8章  低层大气流动的物理模拟
    8.1  大气边界层流动的物理模拟
      8.1.1  大气边界层流动的无量纲参数
      8.1.2  模拟大气边界层流动的
    8.2  大气边界层流动的部分模拟
      8.2.1  无量纲相似参数各论
      8.2.2  边界条件的相似模拟
      8.2.3  风场的相似的检验
  第9章  质量传输与扩散的物理模拟
    9.1  同比法和模拟源条件的无量纲相似参数
      9.1.1  同比法
      9.1.2  模拟源条件的无量纲相似参数
    9.2  烟羽运动的部分模拟
      9.2.1  源条件的部分模拟
      9.2.2  无浮力烟羽
      9.2.3  浮力烟羽
    9.3  大气对流边界层中烟羽扩散的模拟
      9.3.1  大气对流边界层流动的主要特征
      9.3.2  大气对流边界层流动的模拟参数
      9.3.3  大气对流边界层中烟羽扩散的模拟
    9.4  几何相似的放宽、浓度测量结果的换算及扩散参数的估算
      9.4.1  几何相似的放宽
      9.4.2  浓度测量结果换算成大气现场数值
      9.4.3  扩散参数的估算方法
    9.5  低层大气中固体微粒运动的模拟
      9.5.1  固体粒子的风致运动与环境保护
      9.5.2  沙、雪粒运动的模拟与弗劳德数困难
      9.5.3  尘埃运动的物理模拟
      9.5.4  风障（风林）的物理模拟与孔径雷诺数
    9.6  重气体扩散的模拟
      9.6.1  重气体在低层大气中的扩散
      9.6.2  重气体扩散的模拟参数
  0章  模拟实验的设备与技术
    10.1  环境风洞与低层大气的流动和扩散
      10.1.1  环境风洞
      10.1.2  边界层厚度的增长及风洞实验段
      10.1.3  径向压力梯度为零条件与实验段顶板的调节
      10.1.4  非中大气湍流边界层的模拟
      10.1.5  风洞流动的直观显示
    10.2  拖曳水槽与稳定大气边界层流动
      10.2.1  分层流拖曳水槽
      10.2.2  水槽实验中流动及扩散的直观显示
    10.3  对流水槽
    10.4  物理量（速度、温度及示踪物浓度）的测量
      10.4.1  取样均时段t及取样频率fs
      10.4.2  速度的测量与热线风速计
      10.4.3  浓度的测量和碳氢分析仪
参文献