一部兼顾经典理论与现代实践、兼具深度与可操作性的湍流入门教材

湍流是流体力学中最为普遍且最具挑战性的现象之一。从大气与海洋的大尺度运动，到飞行器表面与动力装置内部的复杂流动，乃至管道输送与环境扩散过程，湍流无处不在，对能量耗散、动量输运、混合效率及阻力特性有显著影响。因此，深入理解湍流的物理本质并提升其预测能力，不仅具有重要的科学意义，也直接关系到航空航天、能源动力、环境工程、交通运输等工程领域的技术革新。

湍流现象举例。从左上起顺时针依次为：丛林大火产生的火积云、油轮尾迹、飞机机翼尾流的数值烟流、GE/Safran CFM56 喷气发动机内流温度场、破碎海浪的空气-海水界面，以及超声速喷射流的涡量云图和声场的数值模拟结果

自雷诺实验以来的一百余年里，湍流研究取得了诸多重要进展，但该问题依然是经典物理学中少数尚未完全解决的难题之一。近年来，随着高保真数值模拟方法与高性能计算能力的飞速发展，研究者正以前所未有的精度和规模揭示湍流的结构与演化规律。数值模拟不仅成为与理论分析和实验测量并重的第三研究范式，更在多个方面展现出独特的优势。

圆柱后近尾流边界处剪切层从层流转捩到湍流的过程，图中为数值模拟的瞬时涡量等值线。随着雷诺数的增加，转捩的位置逐渐靠近圆柱

在此背景下，Parviz Moin 教授与 W. H. Ronald Chan 博士合著的Fundamentals of Turbulent Flows（《湍流基础》）应运而生。Moin 教授系斯坦福大学湍流研究中心创始主任，长期致力于直接数值模拟与大涡模拟方法的开创性研究；Chan 博士则在多物理湍流与等离子体流动的数值模拟方面具有丰富经验。《湍流基础》以简洁严谨的笔触，系统阐述了湍流的基本物理原理，内容涵盖统计描述、能量过程、谱分析、经典自由剪切流与壁湍流，以及雷诺平均与大涡模拟等现代预测方法，并专设一章讨论高保真数值模拟中的关键数值技术。尤为可贵的是，本书充分利用了斯坦福湍流研究中心多年积累的真实数值模拟数据，借助大量基于实际算例的习题与案例分析，帮助读者将理论知识与“可操作的实践方法”紧密结合，真正实现从“认识湍流”到“分析湍流”的能力跃升。

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湍流基础购买

〔美〕帕尔维兹·穆安（Parviz Moin）

〔新加〕W. H. 拉纳尔德·钱（W. H. Ronald Chan）著

余 明 刘朋欣 董思卫 袁先旭 译

北京: 科学出版社, 2026. 6

(流动控制与热管理丛书)

ISBN 978-7-03-084496-5

相较于既有经典教材，本书的突出优势在于：

※其一，以现代数值模拟视角重新审视并阐释经典湍流概念，使读者能够直观理解多尺度结构的物理内涵；

※ 其二，强调实践导向，配套可下载的真实数据集及分步骤习题，便于读者在动手操作中掌握统计分析与谱计算等实用工具；

※ 其三，内容编排科学，彩色插图和提示框设计增强了阅读效果，适宜作为一学期研究生课程的教材。

教材中引入了三种不同颜色的栏目，以帮助读者更好地理解和掌握相关内容。棕色栏目用于强调重点或关键知识点；绿色栏目通过具体案例和实例研究来深化知识理解；紫色栏目用于引入探索性内容、文中涉及的有关概念，或更高级教材中的延伸阅读和参考信息。

我们组织翻译本书，旨在为广大中文读者——包括力学、航空、机械、环境、能源等专业的研究生、教师及科研人员——提供一部兼顾经典理论与现代实践、兼具深度与可操作性的湍流入门教材。当前，国内湍流教学与研究领域尚缺乏这样一部以数值模拟数据为支撑、兼顾深度与实用性的译著。我们相信，本书的引进将有助于缩短学习曲线，激发更多年轻学者投身湍流研究，并为我国高端流体力学及计算工程领域的创新人才培养贡献力量。

在翻译过程中，我们力求忠实于原著的科学内涵与语言风格，同时兼顾中文表达的准确与流畅。愿本书的出版成为读者探索湍流奥秘的有益向导。

本文摘编自《湍流基础》[ (美) 帕尔维兹·穆安 (Parviz Moin) 等著 ; 余明等译. 北京: 科学出版社, 2026. 6]一书“译者序”“前言”，有删减修改，标题为编者所加。

(流动控制与热管理丛书)

ISBN 978-7-03-084496-5

责任编辑：赵敬伟 杨 然

本书简要介绍了湍流的基本原理，旨在从统计理论、实验研究以及高保真度数值模拟的角度，为读者理解湍流问题提供全新视角。本书介绍了经典的湍流概念，并基于数值模拟数据库，从数值模拟的角度对这些概念进行解释，以引导学生深入理解多尺度湍流现象。本书还利用 CTR 发展的典型湍流的数据，精心设计了独具特色的流动机理方面的练习题，希望帮助学生通过练习获得湍流分析经验。全书包含逾 20 个研究案例，涵盖风电场和飞机等真实场景，并配以彩色插图和彩色框评述。

本书还附带可下载的数据集及习题答案，适用于航空航天工程、土木工程、环境科学、机械工程、物理科学等领域的研究生课程（如湍流、高等流体力学、湍流模拟等）。

（本文编辑：刘四旦）

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