由唐登斌所著的《边界层转捩（精）》一书较为系统地阐述边界层转捩的基础理论、机理研究以及实际应用等相关问题，总结了我们课题组在边界层转捩方面的研究工作，分两大部分。在边界层稳定性的部分，着重于非平行、非线性、以及高速流动、三维复杂物体的稳定性研究的方法、进展和结果分析，所采用的抛物型稳定性方程（PSE）方法是近年来发展起来的流动稳定性研究的一条新途径；而在边界层转捩机理的部分，着重于转捩后期流场的不同涡系的生成和演化，利用了直接数值模拟（DNS）方法所得到的转捩过程的详细信息，展示和分析各种涡系相干结构和瞬变的复杂物理现象，其中有我们的新发现和描述，以及与国际上的一些新成果的比较。

由唐登斌所著的《边界层转捩（精）》一书注重于基础性和实用性研究的结合，总结了在边界层转捩方面的研究工作。主要内容分为三个部分：一是转捩过程，研究各种边界层稳定性问题及边界层转捩的预测；二是转捩机理，研究转捩流场的涡系结构，分析相关物理现象及其演化过程；三是转捩控制，以航空上的实际应用为背景，讨论转捩控制的方法和控制技术的新发展。

本书可作为航空航天、船舶、交通、水利、能源、环境保护及其他与流体力学相关专业的研究生、教师及科研工作者的参考书。

目录

前言

第1章 转捩引论

 1.1 转捩现象

 1.2 转捩类型

 1.3 稳定性理论

 1.4 转捩机理

 1.5 转捩控制

 参考文献

第2章 线性稳定性理论

 2.1 引言

 2.2 Orr-Sommerfeld 方程

 2.3 特征值问题及其数值解

2.3.1 OSE的全局特征值差分解

2.3.2 局部特征值迭代法

2.3.3 二维扰动问题

 2.4 非平行流边界层稳定性

2.4.1 非平行流边界层稳定性方程组

2.4.2 多重尺度法数值解

2.4.3 非平行性影响分析

2.5 线性稳定性理论与转捩预测的eN方法

 参考文献

第2章 抛物化稳定性方程方法

 3.1 引言

 3.2 稳定性方程的抛物化处理

 3.3 扰动增长率表达式

 3.4 正规化条件

 3.5 空间推进数值解法

3.5.1 差分方法

3.5.2 初始条件和边界条件

3.5.3 线性PSE空间推进算法

3.5.4 二维PSE数值解

 3.6 稳定性分析

 3.7 PSE方法的优势

 3.8 PSE的弱椭圆特性分析

3.8.1 弱椭圆特性

3.8.2 消除方法

3.8.3 解的一致性

 参考文献

第4章 非平行流非线性边界层稳定性

 4.1 引言

 4.2 二维非线性边界层稳定性

4.2.1 二维非线性抛物化稳定性方程

4.2.2 初始条件与局部法

4.2.3 均流变形与模态分析

4.2.4 算法与算例分析

 4.3 空间演化的二次稳定性

 4.4 三维非线性边界层稳定性

4.4.1 三维非线性抛物化稳定性方程

4.4.2 三维模态分析

4.4.3 数值方法

 4.5 H型三维扰动的非线性稳定性

 4.6 C型稳定性分析

 附录A 非线性项的完整表达式

 参考文献

第5章 高速边界层稳定性

 5.1 引言

 5.2 可压缩流边界层方程及基本流参数

 5.3 可压缩流边界层稳定性

5.3.1 扰动方程

5.3.2 线性抛物化稳定性方程

5.3.3 数值方法

5.3.4 非平行流稳定性分析

 5.4 超/高超声速流的线性边界层稳定性

5.4.1 无黏稳定性方程及数值解

5.4.2 无黏稳定性与多重模态

5.4.3 黏性多重不稳定模态

 5.5 超/高超声速流的非线性边界层稳定性

5.5.1 非线性抛物化稳定性方程

5.5.2 NPSE数值解

5.5.3 非线性稳定性分析

 附录B 方程（5.10）与式（5.47）展开式

 参考文献

第6章 三维气动体可压缩流边界层稳定性

 6.1 引言

 6.2 三维可压缩流边界层

6.2.1 边界层方程

6.2.2 横向分段推进法

6.2.3 基本流速度分布

 6.3 曲线坐标系的三维抛物化稳定性方程

6.3.1 Navier-stokes方程

6.3.2 扰动方程

6.3.3 抛物化稳定性方程

 6.4 数值方法

 6.5 三维边界层稳定性分析

 6.6 三维边界层流动的转捩预测

6.6.1 转捩位置的预测问题

6.6.2 转捩预测的方法

6.6.3 转捩预测的DNS和PSE方法

 附录C 方程（6.19）展开式

 参考文献

第7章 边界层感受性问题

 7.1 引言

 7.2 感受性理论

7.2.1 自然感受性与强迫感受性

7.2.2 前缘感受性理论

7.2.3 局部感受性理论

 7.3 渐近分析法

7.3.1 前缘感受性分析

7.3.2 渐近Orr-Sommerfeld 分析

7.3.3 结合PSE方法

 7.4 感受性问题的数值模拟

 7.5 进展与分析

 参考文献

第8章 边界层转捩的直接数值模拟方法

 8.1 引言

 8.2 守恒形式N-S方程

 8.3 初始条件

 8.4 方程离散

8.4.1 紧致差分格式

8.4.2 空间离散

8.4.3 滤波函数

8.4.4 时间推进

8.4.5 离散方法比较

 8.5 边界条件

8.5.1 壁面边界条件

8.5.2 入口边界条件

8.5.3 展向边界条件

8.5.4 特征无反射边界条件

 8.6 计算网格与并行算法

 参考文献

第9章 转捩边界层的典型涡结构

 9.1 引言

 9.2 主流向涡和次生流向涡

 9.3 多种涡结构的形成

 9.4 环状涡结构分析

 9.5 K型和H型转捩的后阶段涡结构

 参考文献

第10章 转捩过程的物理现象

 10.1 引言

 10.2 上喷和下扫

10.2.1 ∧涡与一次上喷和下扫

10.2.2 环状涡与二次上喷和下扫

 10.3 负尖峰和正尖峰

 10.4 高低速条带结构

10.4.1 条带形成和演化

10.4.2 条带特性分析

 10.5 高剪切层

 参考文献

第11章 边界层转捩的后期流场

 11.1 引言

 11.2 U形涡和桶形涡

 11.3 湍流斑的演化

 11.4 小涡结构与无序化过程

 11.5 转捩后期湍流形成的新认识

11.5.1 湍流形成的经典理论

11.5.2 刘超群对湍流形成的新认识

 参考文献

第12章 边界层转捩控制

 12.1 引言

 12.2 影响转捩因素

12.2.1 压力梯度与物体外形

12.2.2 表面粗糙度与壁面温度

12.2.3 湍流度与压缩性

 12.3 转捩控制的基本途径

12.3.1 改变边界层基本流

12.3.2 改变扰动波

 12.4 转捩控制技术的应用

12.4.1 转捩预测问题

12.4.2 NLF机翼

12.4.3 LFG和HLFC机翼

12.4.4 LFG机身

 12.5 转捩、分离与激波

12.5.1 分离流转捩

12.5.2 转捩与激波边界层干扰

12.5.3 有层流分离的转捩点预计

 12.6 转捩控制技术的新发展

 参考文献

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