高焓气体动力学

Ethirajan Rathakrishnan

20世纪开始，人们为实现高速飞行以及宇宙航行做了极大的努力，发展出“气体动力学”这门学科。随着飞行速度的提高，气体所涉及的温度也相应地大幅提高，必须考虑气体在高温下的本构特性和输运特性。特别是在飞行速度达到超高声速的范围（10倍于声速的量级），模拟实验所采用的设备需要提供同时具有高温和高压的气源，这样的气体因为具有很高的焓值而被称为高焓气体。

这是一本阐述高温和高速气体动力学基础的导引性教科书。

作者以简洁明了的风格在一本书中覆盖了包括热力学基本原理、可压缩流体流动以及波的传播等领域的最新进展；除此之外，本书也介绍了与高焓流动有关的量子力学的背景知识。

本书覆盖的内容有：高焓流动的模化、作为重点章节的与喷气推进密切相关的气体动力学内部流动和外部流动、以及超高声速空气动力学。

高焓气体动力学是航空航天工程专业学生的必修课程，而本书是作者讲授这门课程25年的结果，取材精要，展开由简入繁。首先介绍基本概念，然后介绍流体流动的热力学知识；接着讨论高焓流动的宏观方面和微观方面。前者采用连续介质模型，而后者计及分子运动的统计特性。在上述基础上，进入高焓流动的应用方面，讨论了激波、喷管、绕钝头体流体的非平衡流动以及高温气体的输运性质，其中，特别是高超声速流动的非连续特性，以及平衡和非平衡的特征，包括相应的实验测量技术。书的最后一章还讨论了模拟超高速流动的数值流体动力学，以及高焓流动实验装置的工作原理。

在网站上随同本书的还提供一个解题指南（Solutions Manual）并附有幻灯片，所针对的习题都开列在本书每一章的末尾。

本书共包含7章：1.基本事实；2.流体流动的热力学；3.波的传播；4.高温流动；5.高超声速流动；6.气动热力学；7.高温实验设备。

作者Ethirajan Rathakrishnan是印度 Indian Institute of Technology的教授。

谈庆明，教授

（中国科学院力学研究所）