本書為錢學(xué)森19471949年在麻省理工學(xué)院航空系教授可壓縮流體氣動力學(xué)課程講義的中譯版，體現(xiàn)了當(dāng)時前沿的空氣動力學(xué)水平。本書共分19章。第1～4章為基本原理，給出可壓縮流描述的基本參數(shù)和基本原則。第5～11章討論相對簡單的各種類型二維流動，從不可壓無旋流動開始，到亞、跨、超、高超聲速流動的各種處理方法，包括速度圖法、相似律、線性化理論等。第12～16章針對不同翼型不同流速進(jìn)行三維分析。第17～19章集中于黏性效應(yīng)的討論，涉及流體的黏性、速度與溫度邊界層，邊界層與激波相互作用等。
本書數(shù)學(xué)推導(dǎo)精致、內(nèi)容翔實、物理概念明晰，在講解理論知識的同時還傳授了怎么把握物理本質(zhì)建立數(shù)學(xué)模型的理念和方法。這對于當(dāng)今工程或技術(shù)科學(xué)的學(xué)者仍具有很現(xiàn)實的意義。
今年是我國兩彈一星功臣、中國宇航事業(yè)的奠基人錢學(xué)森先生110周年誕辰。本次出版錢先生在美國麻省理工學(xué)院（MIT）航空系教授可壓縮流體氣動力學(xué)這門課的英文講義及中文譯文，謹(jǐn)以史料的形式紀(jì)念錢先生110周年誕辰。
二戰(zhàn)結(jié)束時的1945年初夏，錢學(xué)森曾作為美國軍方科學(xué)咨詢團(tuán)成員，隨馮·卡門一同赴德國考察納粹德國的飛機(jī)及火箭技術(shù)，掌握了大量資料。19451946年美國自制的探空火箭女兵下士上天，波音公司造出了后掠翼B47轟炸機(jī)，美國空軍也突破音障、造出了X1、X2超聲速戰(zhàn)機(jī)。1947年10月，人類更是跨入了有人飛行器的超聲速時代。于是，高速空氣動力學(xué)成了的熱門。
錢學(xué)森博士在擔(dān)任加州理工學(xué)院噴氣推進(jìn)實驗室（JPL）主任之前，曾于1947年到1949年間，任美國麻省理工學(xué)院（MIT）航空工程系正教授，并講授一門可壓縮流體氣動力學(xué)課程（Aerodynamics of Compressible Fluids，課程號16.051，助教L.M. Mack先生）。錢先生教的是當(dāng)時前沿的知識。他充分利用了當(dāng)時可能得到的人類的科學(xué)技術(shù)文獻(xiàn)，包括大量來自德國科學(xué)家和蘇聯(lián)科學(xué)家的知識。
現(xiàn)在，盡管70多年過去了，錢先生講義的內(nèi)容并沒有完全過時。講義內(nèi)容以飛機(jī)為主，從不可壓縮流體到可壓縮流體，從一維定常到三維不定常流動，從亞聲速、跨聲速、超聲速到高超聲速流動，以及流體黏性、流體熱傳導(dǎo)、邊界層、邊界層與激波相互作用、相似律等，涵蓋了后掠機(jī)翼、有限翼展、三角翼、小波阻的知識。錢先生講義中，不僅一系列研究方法值得我們學(xué)習(xí)，而且很多知識在目前看來仍有很好的參考價值，尤其在講解各種近似時還傳授了怎么把握物理本質(zhì)建立數(shù)學(xué)模型的理念和方法，這對于工程或技術(shù)科學(xué)的學(xué)者也具有很現(xiàn)實的意義。
本書數(shù)學(xué)推導(dǎo)精致、內(nèi)容翔實、物理概念明晰。隨著計算機(jī)和計算技術(shù)的發(fā)展，當(dāng)代動力學(xué)研究的數(shù)值計算多了，但基于基礎(chǔ)知識的近似方法對于理解物理現(xiàn)象還是有很大幫助。錢先生講義所用數(shù)學(xué)手段較深奧，部分內(nèi)容超過工科院校碩士研究生的數(shù)學(xué)教學(xué)大綱要求，因此閱讀此講義的讀者很可能還要在數(shù)學(xué)方面加強(qiáng)基礎(chǔ)。
本次出版物我們更愿意定義為史料，其原因如下：
（1） 因年代久遠(yuǎn)，收集到的手稿不夠完整，且因是作者手稿，不是正式出版物，遺漏與筆誤在所難免。譯者在錄入和翻譯校對時盡力校正，但仍做不到作為教材的完整與準(zhǔn)確。特別原稿第220頁（本書157頁）缺頁，導(dǎo)致內(nèi)容不連續(xù)。
（2） 原稿僅看得到第1～11章的目錄，缺失第12～19章目錄。盡管譯者根據(jù)手稿章節(jié)號補(bǔ)上目錄，但僅能通過原稿目錄看出第1卷與第2卷的劃分，看不到第3卷（或有第4、5卷）的劃分，分卷的特色也就無法完全體現(xiàn)，故譯者對中文版補(bǔ)充了第3、4卷的卷名。
（3） 此手稿看似助教所用講義。手寫的文字、公式、圖片等系助教的批注及補(bǔ)充。我們在整理文稿時將其用譯者注的方式標(biāo)注，可有助于理解當(dāng)時的背景（如公式的適用條件、推導(dǎo)思路）。
基于以上原因，此次出版的中英文版本的講義更具史料特色。
鄭哲敏院士非常重視他老師著作的翻譯工作，信任李佩先生創(chuàng)辦的中國科學(xué)院科技翻譯工作者協(xié)會的實力，并在建黨100周年之際為書寫序。
此項任務(wù)能在半年的時間保質(zhì)保量地完成，得益于中國科學(xué)院科技翻譯工作者協(xié)會的李偉格女士的多方協(xié)調(diào)；也在此特別感謝趙殿華女士和孫煒先生的鼎力相助，他們承擔(dān)了包括英文錄入和中文初譯的大量工作。其間，還得到姜璐教授帶領(lǐng)的團(tuán)隊在光學(xué)字符識別（OCR）方面的幫助，加快了英文錄入的進(jìn)程，在此一并致以深切的謝意！
第1卷基本原理
第1章可壓縮流中的參數(shù)003
1.1聲速和馬赫數(shù)003
1.2黏度和雷諾數(shù)004
1.3熱傳導(dǎo)和普朗特數(shù)005
1.4氣體性質(zhì)和比熱比005
1.5流動相似性006
第2章完全可壓縮流體的一維定常方程008
2.1熱力學(xué)關(guān)系和能量方程008
2.2完全氣體的關(guān)系式010
2.3喉部的流動面積和狀態(tài)013
2.4經(jīng)由拉瓦爾噴管的流動014
2.5等熵流中壓力和速度的關(guān)系015
第3章激波018
3.1激波前后參數(shù)的數(shù)量關(guān)系018
3.2激波厚度022
3.3由有限壓縮擾動產(chǎn)生的激波023
3.4斜激波027
3.5楔形物體繞流031
3.6皮托管032
附錄熵的概念與熱力學(xué)第二定律033
第4章
可壓縮無黏無熱傳導(dǎo)流體的基本運(yùn)動方程035
4.1一般方程組035
4.2開爾文定理039
4.3亥姆霍茲定理040
4.4二維定常有旋脫體激波043
4.5非定常無旋流動046
4.6無旋亞聲速等熵流的近似解方法047
附錄矢量微分048
目錄iii
ii可壓縮流體氣動力學(xué)講義（中譯版）
第２卷二維流動
第5章RayleighJanzen法055
5.1一般方程組055
5.2利用復(fù)變函數(shù)求解057
5.3圓柱繞流060
5.4以Ma02的級數(shù)表示壓力系數(shù)063
5.5圓柱的高階近似064
參考文獻(xiàn)066
第6章
普朗特格勞特（PrandtlGlauert）方法067
6.1迭代的基本方程組067
6.2一階近似普朗特格勞特法則（PrandtlGlauert Rule）070
6.3采用速度勢的一階近似073
6.4高階近似074
參考文獻(xiàn)075
第7章速度圖法和卡門錢近似077
7.1速度圖變量法的基本方程組077
7.2速度圖平面中的問題表述082
7.3卡門錢近似083
7.4速度和壓力修正公式086
7.5坐標(biāo)校正089
7.6橢圓柱體繞流的應(yīng)用091
7.7卡門錢近似的進(jìn)一步發(fā)展094
參考文獻(xiàn)095
第8章速度和壓力修正公式096
8.1亞聲速流動邊界效應(yīng)的修正096
8.2修正公式的局限性099
8.3推薦的修正公式101
參考文獻(xiàn)103
第9章等熵?zé)o旋流動的精確解105
9.1180轉(zhuǎn)彎流動105
9.2極限線109
9.3勢流中斷111
9.4一般精確解113
參考文獻(xiàn)115
第10章二維超聲速流動117
10.1退化情況下的丟失解117
10.2普朗特邁耶流動119
10.3翼型繞流121
10.4阿克雷特公式123
10.5進(jìn)一步的說明125
參考文獻(xiàn)125
第11章跨聲速和高超聲速相似律127
11.1跨聲速流動方程127
11.2跨聲速相似律130
11.3微超聲速流動132
11.4高超聲速流動與相似律136
參考文獻(xiàn)139
第3卷三維流動
第12章
細(xì)長回轉(zhuǎn)體繞流的線性化理論143
12.1軸對稱亞聲速流動143
12.2線性化亞聲速流動144
12.3細(xì)長回轉(zhuǎn)橢球體的亞聲速繞流147
12.4細(xì)長回轉(zhuǎn)體的超聲速繞流148
12.5壓力分布152
12.6波阻153
12.7波阻的起因動量傳遞155
12.8小波阻體157
12.9回轉(zhuǎn)體的升力159
參考文獻(xiàn)162
附錄163
第13章軸對稱流動的非線性理論164
13.1跨聲速相似律164
13.2高超聲速相似律167
13.3準(zhǔn)確方程的丟失解168
13.4錐體繞流的精確解169
參考文獻(xiàn)171
第14章有限翼展機(jī)翼的相似律172
14.1亞聲速流中的相似律172
14.2跨聲速流中的相似律176
14.3超聲速流中的相似律178
14.4高超聲速流中的相似律179
目錄v
iv可壓縮流體氣動力學(xué)講義（中譯版）
第15章超聲速流中的矩形機(jī)翼181
15.1源和偶極子的分布181
15.2源分布和機(jī)翼厚度分布之間的一般關(guān)系184
15.3零攻角矩形機(jī)翼阻力問題186
15.4極小展弦比時矩形機(jī)翼的阻力190
15.5矩形平板的升力問題191
15.6偶極子分布和升力分布之間的一般關(guān)系196
15.7矩形機(jī)翼的氣動特性197
附錄199
第16章線性化超聲速機(jī)翼理論201
16.1無限翼展后掠翼201
16.2三角形源分布202
16.3箭頭形機(jī)翼206
16.4反流定理209
16.5機(jī)翼邊緣的條件211
16.6機(jī)翼后面的流動212
參考文獻(xiàn)213
第4卷流體的黏性與導(dǎo)熱
第17章黏性可壓縮流體的流動219
17.1應(yīng)力及其轉(zhuǎn)換方程219
17.2應(yīng)變率及其轉(zhuǎn)換方程221
17.3應(yīng)力和應(yīng)變率之間的關(guān)系222
17.4應(yīng)力應(yīng)變關(guān)系正確性的證明226
17.5納維斯托克斯方程227
17.6能量方程229
第18章邊界層232
18.1邊界層方程232
18.2邊界層中的定常流和溫度速度關(guān)系234
18.3無壓力梯度的邊界層236
18.4平板上邊界層的近似解238
18.5輻射冷卻241
18.6回轉(zhuǎn)體上的定常邊界層242
18.7積分定理245
18.8層流邊界層的穩(wěn)定性和湍流邊界層248
參考文獻(xiàn)249
第19章邊界層和激波的相互作用251
19.1λ激波和簡單激波251
19.2激波軟化概念的應(yīng)用252
參考文獻(xiàn)253
附錄A習(xí)題254
附錄B考試試題260
附錄C參考文獻(xiàn)中譯名261
譯后記274
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