高等流体力学
课程编码：180090080100P1002H
英文名称：Advanced Fluid Mechanics
课时：60
学分：3.00
课程属性：学科核心课
主讲教师：余永亮等
教学目的要求
本课程为流体力学专业的专业核心课，为一般力学和力学基础专业研究生的专业选修课。在大学本科流体力学学习的基础上，进一步加深对流体力学基本概念、流体运动基本规律的认识，掌握基本的处理流体力学问题的方法。介绍流体力学学科的发展和重要的工程应用，为从事有关流体力学领域的科研工作奠定基础。
预修课程
高等数学、流体力学（本科）
大纲内容
第一章 绪论 1学时 余永亮
第1节 为什么学习高等流体力学
第二章 流体力学基础 5学时 余永亮
第1节 数学基础-场与张量
第2节 流体力学基本概念
第三章 粘性流体力学 22学时 余永亮
第1节 控制方程及边界条件
第2节 N-S方程的数学性质及相似性原理
第3节 非定常线化N-S方程的精确解
第4节 非线性N-S方程的特例
第5节 低雷诺数流动
第6节 边界层
第四章 流动稳定性 16学时 余永亮
第1节 稳定性概念
第2节 Kelvin-Helmholtz流动稳定性
第3节 平行剪切流动
第4节 离心不稳定与热对流
第5节 非线性、分叉与混沌
第五章 湍流 16学时 杨晓雷
第1节 湍流的特征及研究的重要性
第2节 湍流的动量输运和雷诺平均方程
第3节 湍流动力学与湍流统计理论
第4节 湍流的大涡模拟与直接竖直模拟
参考书
1、
流体力学
庄礼贤、尹协远、马晖扬
2009年
中国科学技术大学出版社
2、
Prandtl –Essential of Fluid Mechanics
Herbert Oertel
2010年
Third Edition Springer
课程教师信息
余永亮，中国科学院大学教授。主要从事生物运动力学和气动热力学方面的研究。曾获中国力学自然科学二等奖。
杨晓雷，中国科学院力学研究所研究员，博士生导师，入选国家海外青年人才计划。2004年毕业于兰州大学理论与应用力学专业，2010年在中国科学院大学获得博士学位，2010年起先后在明尼苏达大学和纽约州立大学石溪分校从事研究工作，2019年在中国科学院力学研究所任职至今。研究方向包括湍流、计算流体力学、风能与环境。在 J. Fluid Mech. 和 Renew. Energy等期刊上发表SCI/EI论文70余篇，WoS引用2000余次。