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§1．1 流体与连续介质模型 1

1．1．1 流体 1

第一章 流体及其物理性质 1

1．1．2 连续介质模型 2

1．1．3 流体物理量 3

§1．2 流体的压缩性 5

1．2．1 流体的压缩性 5

1．2．2 可压缩流体与不可压缩流体 6

§1．3 流体的粘性 7

1．3．1 粘性 7

1．3．2 粘性系数 8

§1．4 流体的导热性 10

1．4．1 流体的导热 10

1．3．3 实际流体与理想流体 10

1．4．2 导热系数 11

§1．5 流体的扩散性 12

1．5．1 流体的扩散 12

1．5．2 费克定律 12

§1．6 液体的表面张力 13

第二章 流体运动学 16

§2．1 拉格朗日法与欧拉法 16

2．1．1 两种方法 16

*2．1．2 拉格朗日变量与欧拉变量的相互转换 20

§2．2 流体微团运动的分解 21

2．2．1 微团运动的分解 21

2．2．2 正交曲线坐标系中的[S]分量的表达式 24

2．2．3 主相对直线变形速度，主剪切变形速度 26

2．3．1 正交曲线坐标系中的连续方程 28

§2．3 连续方程 28

2．3．2 有源、汇时的连续方程 31

2．3．3 有扩散时的连续方程 31

2．3．4 积分形式的连续方程 32

§2．4 流函数 33

§2．5 有旋流动的基本性质 38

2．5．1 有旋流动 38

2．5．2 涡线，涡管，涡管强度和速度环量 38

2．5．3 加速度环量 42

§2．6 不可压无旋流动的基本性质 43

2．6．1 单连通域和多连通域 43

2．6．2 速度势函数及其性质 44

2．6．3 加速度有势 46

2．6．4 不可压无旋流动的功能 47

§2．7 不可压无旋流动的求解问题 48

2．7．1 解法简述 48

2．7．2 唯一性定理简述 50

§2．8 给定旋涡场的不可压流动的求解问题 55

2．8．1 由旋涡场决定速度场 55

2．8．2 由涡线决定速度场 58

第三章 流体动力学基本方程 61

§3．1 运动流体内的应力状态，本构方程 61

3．1．1 应力状态 61

3．1．2 本构方程 68

3．1．3 正交曲线坐标系中的本构方程 72

§3．2 纳维埃-斯托克斯方程（N-S方程） 75

3．2．1 以应力形式表示的运动方程（动量方程） 76

3．2．2 N-S方程 79

3．2．3 N-S方程的一般性质 83

3．2．4 其它坐标系中的N-S方程 86

3．2．5 积分形式的运动方程（动量方程）和动量矩方程 88

§3．3 能量方程 89

3．3．1 总能量方程 89

3．3．2 动能方程——流体力学能量方程 97

3．3．3 内能方程——热力学能量方程 99

3．3．4 能量方程的其它微分形式 102

3．3．5 积分形式的能量方程 102

§3．4 基本方程组和定解条件 104

3．4．1 基本方程组及其封闭性 104

3．4．2 定解条件 106

3．5．1 基本方程组 112

§3．5 理想不可压缩流体流动的基本方程组 112

3．5．2 其它有关方程 114

§3．6 粘性流体动力学基本方程组的无量纲化 116

3．6．1 无量纲物理量 116

3．6．2 无量纲基本方程组 117

3．6．3 无量纲定解条件 122

第四章 理想不可压缩流体的二维和三维流动 125

§4．1 复势理论基础知识 125

4．1．1 复势函数和复速度 125

4．1．2 一些简单流动的复势函数 127

*4．1．3 不可压平面势流中的几个定理 133

§4．2 镜像法 140

4．2．1 平面镜像 142

4．2．2 圆柱面镜像——圆定理 144

§4．3 保角变换方法 147

4．3．1 保角变换的某些性质 148

4．3．2 任意形状柱状物体绕流复势函数的一般形式 150

4．3．3 儒柯夫斯基翼型绕流 151

§4．4 奇点法 158

4．4．1 均匀流动和三维流动奇点 158

4．4．2 轴对称流动的叠加方法 162

§4．5 非惯性坐标系中的动量定理和动量矩定理 169

4．5．1 非惯性坐标系中的随体导数 169

4．5．2 非惯性坐标系中的动量定理和动量矩定理 172

§4．6 非定常运动物体所受的力和力矩 178

4．6．1 物体在无界流体中的任意运动 179

4．6．2 流体作用在物体上的力和力矩 180

4．6．3 物体的运动方程式 182

*4．6．4 附加动量和附加动量矩计算，附加质量系数 184

4．6．5 非定常运动物体所受合力和合力矩的计算 186

第五章 可压缩流体动力学 190

§5．1 一维可压缩流动的基本方程，等截面管中一维定常等温流动 190

5．1．1 一维可压缩流动基本方程 190

5．1．2 等截面管中一维定常等温流动 191

§5．2 平面可压缩势流方程及其线性化 197

5．2．1 势流方程 197

5．2．2 小扰动方法 199

§5．3 亚音速流动的相似律，超音速气流中的簿翼 206

5．3．1 亚音速流动的相似律 206

5．3．2 超音速气流中的薄翼 216

§5．4 绕尖劈头部的跨音速流动，跨音速流动的相似律 222

5．4．1 跨音速流动的定义与特点 222

5．4．2 绕尖劈头部的跨音速流动 223

5．4．3 跨音速流动的相似律 225

§5．5 特征线理论 229

5．5．1 单个偏微分方程的情况 230

5．5．2 两个偏微分方程的方程组的情况 233

§5．6 特征线法在平面定常无旋超音速流动中的应用 236

5．6．1 平面定常无旋超音速流动的特征线法 236

5．6．2 特征线法的数值计算 242

第六章 层流 251

§6．1 粘性流体运动的基本性质 251

6．1．1 粘性流体运动的有旋性 251

6．1．2 粘性流体运动的旋涡扩散性 254

6．1．3 粘性流体运动的机械能耗散性 259

§6．2 N-S方程的精确解 260

6．2．1 突然加速无界平板附近的流动 261

6．2．2 二维定常滞止区域流动 266

6．2．3 可压缩Couette流动 271

§6．3 缓慢流动 275

6．3．1 斯托克斯（Stokes）流动 276

6．3．2 滑动轴承内润滑油的流动 284

6．3．3 奥森（Oseen）流动 291

*§6．4 层流的稳定性及向紊流的过渡（转捩）简介 295

6．4．1 层流的稳定性 295

6．4．2 层流向紊流的过渡（转捩） 300

第七章 紊流 305

§7．1 概述 305

7．1．1 紊流的特征 305

7．1．2 粘性流体运动微分方程组与紊流 310

7．1．3 紊流的描述方法 311

7．1．4 时均值与脉动值的性质 314

7．1．5 紊流理论与分子运动论的关系 316

§7．2 紊流的基本方程 317

7．2．1 紊流的平均连续方程 317

7．2．2 紊流的平均运动方程 319

7．2．3 紊流的平均总能量方程 324

7．2．4 紊流的平均动能方程（紊流平均的流体力学能量方程） 326

7．2．5 紊流的平均内能方程（紊流平均的热力学能量方程） 328

§7．3 紊流基本方程的若干导出方程 329

7．3．1 不可压缩流体紊流的雷诺应力输运方程 330

7．3．2 不可压缩流体紊流的平均脉动动能方程（紊动能方程或K方程） 333

7．3．3 紊流耗散方程（8方程） 333

§7．4 紊流模式理论简介 334

7．4．1 紊流平均运动方程组的封闭性问题 334

7．3．4 雷诺传热（热流）输运方程 334

7．4．2 按方程组中所用紊流偏微分方程的数量（紊流的平均连续方程和雷诺方程除外）来划分的模式理论 338

*7．4．3 陈景仁模式理论*简介 351

*7．4．4 周培源的理论（思路简述） 359

第八章 边界层 361

§8．1 边界层方程及其一般性质 361

8．1．1 边界层微分方程 361

8．1．2 边界层积分方程 367

8．1．3 边界层方程的某些一般性质 370

§8．2 层流边界层 373

8．2．1 二维定常不可压缩流体层流边界层的精确解 373

8．2．2 二维定常不可压缩流体层流边界层的近似解 385

8．2．3二维定常可压缩流体层流边界层 396

§8．3 紊流边界层 406

8．3．1 紊流边界层微分方程 406

8．2．4 边界层内流动由层流向紊流的过渡（转捩） 406

8．3．2 紊流边界层积分方程 409

8．3．3 紊流边界层的一般特性 409

8．3．4 二维不可压缩流体紊流边界层的计算 423

§8．4 轴对称边界层和三维边界层简介 427

8．4．1 三维和轴对称边界层微分方程组 428

8．4．2 三维边界层的一些特点 434

8．4．3 轴对称尾流 435

8．4．4 定常轴对称边界层动量积分方程 436

8．4．5 Mangler变换 438

第九章 射流 441

§9．1 基本概念 441

9．1．1 定义 441

9．1．2 流场描述 442

9．1．3 引射 445

9．1．4 非定密度体系 446

9．1．5 射流种类 447

§9．2 紊流射流的基本方程及其积分 449

9．2．1 平面射流 449

9．2．2 圆孔射流 452

§9．3 平面自由射流 455

§9．4 外流中的射流 461

9．4．1 平面射流初始段 463

9．4．2 平面射流主段 466

§9．5 旋转射流 468

9．5．1 基本方程 470

9．5．2 速度分布 473

9．5．3 实验数据 475

10．1．1 两相流动的分类及特点 479

第十章 两相流动 479

§10．1 两相流概述 479

10．1．2 两相流的处理方法 482

§10．2 基本方程组 483

10．2．1 局部（当地）瞬时方程组 483

10．2．2 瞬时空间平均方程 490

10．2．3 局部时均方程 495

10．2．4 复合平均方程 497

§10．3 管道中两相流动的模化 499

10．3．1 一些定义 501

10．3．2 简化模型中采用的限制 504

10．3．3 管道中两相流动的基本方程组 506

§10．4 气-液两相流动简介 510

10．4．1 流型及其分类 510

10．4．2 流型状态图 513

10．4．3 流型的转变 514

10．4．4 压降 516

10．4．5 含气率 526

§10．5 流体-粒子两相流简介 530

10．5．1 一般分析和粒子特性 530

10．5．2 管道中气体-固体粒子的两相流动 534

10．5．3 固体粒子的沉降和流态化 537

附录1 一些流体的物理性质 541

附录2 张量简介 547

附录3 紊流质量加权平均的若干方程以及可压缩流体紊流边界层的若干方程 567

附录4 高斯公式和莱布尼茨公式的一些特殊形式 587

附录5 流体动力学基本方程组的求解 597

主要参考书 616