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@Prandtl –Essential of Fluid Mechanics
庄礼贤、尹协远、马晖扬@Herbert Oertel
2009年@2010年
中国科学技术大学出版社@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。