課程內(nèi)容：

本課程介紹了流體動力學(xué)穩(wěn)定性理論，該理論涉及流體流動的穩(wěn)定性和不穩(wěn)定性。學(xué)生將了解到理解不穩(wěn)定性如何發(fā)展以及流動如何從層流狀態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)橥牧鳡顟B(tài)所需的理論方法。不穩(wěn)定性概念將應(yīng)用于生物學(xué)、地球物理學(xué)和空氣動力學(xué)中的一系列流動系統(tǒng)。

課程涵蓋的主題有：線性穩(wěn)定性理論的概念；時(shí)間/空間不穩(wěn)定性；Kelvin-Helmholtz不穩(wěn)定性；毛細(xì)管不穩(wěn)定性；瑞利-貝納德不穩(wěn)定性；離心不穩(wěn)定性；通道、管道、圓筒和邊界層中的無粘性和粘性剪切流不穩(wěn)定性；平行流的穩(wěn)定性，涵蓋瑞利方程和拐點(diǎn)準(zhǔn)則、Fjortoft定理、Squire定理和Orr-Sommerfeld方程；弱非線性理論；相干紊流結(jié)構(gòu)。

學(xué)習(xí)成果：

順利完成本課程后，學(xué)生應(yīng)該能夠：

1、說明對水動力穩(wěn)定性理論的深刻理解。

2、描述和識別在許多物理流動中形成的不穩(wěn)定性類型。

3、推導(dǎo)并解釋瑞利拐點(diǎn)準(zhǔn)則、Fjortoft定理、Squire定理的意義。

4、總結(jié)給定基本狀態(tài)的Orr-Sommerfeld方程的推導(dǎo)，并進(jìn)行穩(wěn)定性分析。

5、理解并闡明導(dǎo)致不穩(wěn)定性的物理機(jī)制和層流-紊流轉(zhuǎn)換的路徑。

6、就流體動力學(xué)的數(shù)學(xué)處理交流復(fù)雜的想法。

課程評估：

1、連續(xù)評估，40%。

2、考試(3小時(shí)10分鐘)，60%。