一本系统阐述流动控制原理和控制技术的书籍，对于从事此类研究的科研人员及有关专业的高校师生来讲是非常有价值的。

范宝春、董刚、张辉编著的《湍流控制原理》一书分3篇，每篇2章，共6章。第1篇壁湍流为本书的基础。第2篇介绍壁湍流的开环控制，讨论壁湍流的控制方法和机理。第3篇介绍壁湍流的闭环控制。

范宝春、董刚、张辉编著的《湍流控制原理》通过实验、数值计算和理论分析，从壁湍流、开环控制和闭环控制3个层次讨论以减阻为主要目的的流动控制问题。

《湍流控制原理》分3篇，每篇2章，共6章。其中，第1篇壁湍流，介绍壁湍流直接模拟的谱方法，用于处理和分析湍流研究中实验和计算结果的统计分析和谱分析，以及湍流拟序结构的形成、演变和结构特征；第2篇壁湍流的开环控制，分别介绍通过边界控制流动的振荡壁面和变形壁面的流动控制和通过守恒方程控制流动的电磁力控制，包括实验研究、数值研究和流动控制机理以及MEMS系统；第3篇壁湍流的闭环控制，介绍线性优化控制方法和非线性优化控制方法，非线性优化控制方法包括基于谱空间和神经网络的次优化控制和基于协态流场和感度方程的协态优化控制。

《湍流控制原理》可以作为有关专业的科技人员和研究人员的参考书，也可以作为高等院校本科师生、研究生的参考教材。

第1篇 壁湍流

第1章 统计方法和谱方法

 1.1 频谱和能谱

1.1.1 周期函数的频谱

1.1.2 非周期函数的频谱和傅里叶变换

1.1.3 周期函数的傅里叶变换

1.1.4 能谱

 1.2 统计方法

1.2.1 平均值

1.2.2 概率密度分布函数和统计矩

1.2.3 相关函数

 1.3 湍流的统计方法

1.3.1 雷诺(Reynolds)应力和湍动能

1.3.2 条件平均技术

 1.4 函数的谱展开

1.4.1 傅里叶(Fourier)级数

1.4.2 契比雪夫(Chebyshev)多项式

 1.5 谱方法

1.5.1 谱方法基础

1.5.2 亥姆霍兹(Helmholez)方程的契比雪夫-τ方法

 1.6 纳维-斯托克斯(Navier-Stokes)方程的谱方法

1.6.1 时间积分方法

1.6.2 基于时间推进的谱方法(1)

1.6.3 基于时间推进的谱方法(2)

1.6.4 基于时间分步的谱方法

 1.7 本章小结

 参考文献

第2章 壁湍流的形成及其拟序结构

 2.1 边界层流动及其稳定性

2.1.1 边界层流动

2.1.2 流动稳定性的基本概念

2.1.3 流动的线性稳定性理论

 2.2 边界层流动的转捩

2.2.1 基本过程

2.2.2 感受性阶段

2.2.3 线性失稳阶段

2.2.4 非线性失稳阶段

2.2.5 湍斑的形成和发展

 2.3 壁湍流的拟序结构

2.3.1 近壁湍流的统计特性

2.3.2 条带的结构特征与识别

2.3.3 涡结构特征与识别

 2.4 拟序结构的形成与演化

2.4.1 条带的形成与失稳

2.4.2 涡结构的形成

2.4.3 拟序结构的产生与自维持

2.4.4 拟序结构的动力学演化

 2.5 湍流的猝发与阻力的形成

 2.6 本章小结

 参考文献

第2篇 壁湍流的控制

第3章 壁湍流的壁面控制

 3.1 第二斯托克斯(Seokes)问题

 3.2 壁湍流展向振动控制的实验研究

3.2.1 不可压流动的壁面展向振动控制

3.2.2 可压缩流动的壁面展向振动控制

 3.3 壁湍流展向振动控制机理

3.3.1 展向振动壁面控制的数值计算

3.3.2 展向振动壁面的控制机理

3.3.3 展向行波振动壁面控制的数值计算

3.3.4 流向行波振动壁面控制的数值计算

 3.4 变形壁面

 3.5 变形壁面控制的实验研究

3.5.1 不可压缩流动的变形壁面控制

3.5.2 可压缩流动的变形壁面控制

 3.6 变形壁面控制机理

3.6.1 流向行波变形壁面控制的数值计算

3.6.2 展向驻波变形壁面控制的数值计算

3.6.3 变形壁面反向控制的数值计算

3.6.4 MEMS控制的数值计算

3.6.5 变形壁面控制机理

 3.7 本章小结

 参考文献

第4章 壁湍流的体积力控制

 4.1 洛伦兹力

 4.2 展向电磁力控制的实验研究

4.2.1 展向振荡电磁力控制的实验研究

4.2.2 展向波动电磁力控制的实验研究

 4.3 展向电磁力控制机理

4.3.1 展向电磁力及其诱导的运动

4.3.2 展向电磁力的湍流控制

4.3.3 展向行波电磁力的湍流控制

4.3.4 流向行波电磁力的湍流控制

4.3.5 黏性次层流向涡的电磁抑制

 4.4 法向电磁力控制的实验研究

4.4.1 单元法向电磁力激活板

4.4.2 组装法向电磁力激活板

 4.5 法向电磁力控制的数值研究

4.5.1 三维洛伦兹力场的数值计算

4.5.2 法向电磁力控制的数值研究

 4.6 本章小结

 参考文献

第3篇 流动优化控制

第5章 线性优化控制

 5.1 优化控制

5.1.1 优化控制理论

5.1.2 常微分方程的优化控制

 5.2 线性二次型的优化控制

5.2.1 线性二次型的优化控制

5.2.2 离散系统的线性二次型

5.2.3 随机输出反馈调节的优化控制(LQG)

 5.3 二维流动的线性优化控制

5.3.1 N-S方程的线性优化

5.3.2 线性优化方程的谱方法

5.3.3 线性优化流场的标准状态空间方程

5.3.4 槽道流的线性优化控制

 5.4 三维流动的线性优化控制

5.4.1 非线效应和线性耦合效应

5.4.2 壁湍流的线性优化控制

 5.5 本章小结

 参考文献

第6章 非线性优化控制

 6.1 流动优化控制的基本问题

 6.2 次优化控制的谱方法

6.2.1 吹／吸壁面控制的谱方法

6.2.2 后台阶流动吹／吸控制的谱方法

6.2.3 圆柱绕流吹／吸控制的谱方法

 6.3 次优化控制的神经网络法

6.3.1 吹／吸壁面控制的神经网络法

6.3.2 变形壁面控制的神经网络法

6.3.3 法向电磁力控制的神经网络法

 6.4 协态优化控制

6.4.1 基本问题

6.4.2 协态优化控制

6.4.3 吹／吸壁面的协态优化控制

6.4.4 圆柱绕流的电磁优化控制

 6.5 本章小结

参考文献