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第一章 粘性流体的性质 1

1．1．粘性流体力学的发展 1

1．2．流体的粘性 2

1．3．流体的运动与变形 8

1．4．流体的内部应力 12

1．5．内部应力与作功 18

1．5．1．作用在单位质量流体上的力 18

1．5．2．内部应力作的功 19

1．6．粘性系数和热传导率 21

例题 23

第二章 粘性流体的基本方程式 28

2．1．描述流体运动的方法 28

2．2．流动过程中物理量的变化 29

2．3．连续方程——质量守恒定律 32

2．4．纳维-斯托克斯（Navier-Stokes）方程（运动方程）——动量守恒定律 33

2．5．能量方程——能量守恒定律 38

2．5．1．流体力学的能量方程与热力学第一定律 38

2．5．2．不可逆损失与热力学第二定律 40

2．6．1．动量（积分）方程式 42

2．6．N．S．方程和能量方程的积分 42

2．6．2．推广的柏努利方程式 43

2．7．涡量输运方程式与涡的运动 46

2．7．1．涡量输运方程式 46

2．7．2．涡的运动 48

2．8．基本方程式的简化 50

例题 52

第三章 层流 59

3．1．雷诺相似准则、层流和湍流 59

3．2．层流的准确解 63

3．2．1．两平行平板间的流动 64

3．2．2．两平行平板间的温度分布 66

3．2．3．圆形套管之间的流动 69

3．2．4．突然起动的平板附近的流动 72

3．3．N．S．方程的数值解法 74

3．4．缓慢流动 83

3．4．1．斯托克斯（Stokes）流动和奥森（Oseen）流动 83

3．4．2．滑动轴承内的流动 86

例题 89

4．1．湍流的性质 98

第四章 湍流 98

4．2．湍流的基本方程式 101

4．2．1．对于平均流动的连续方程、运动方程和能量方程 101

4．2．2．由基本方程式诱导出的各种方程式 104

4．3．湍流的测量与分析解法 107

4．3．1．湍流的测量 107

4．3．2．相关函数解法 109

4．3．3．频谱分析法 111

4．4．1．从层流向湍流的过渡 112

4．4．湍流的发生 112

4．4．2．层流的稳定性 114

（1）能量法 115

（2）小扰动法 116

4．5．湍流理论 119

4．5．1．狭义的湍流理论 119

4．5．2．输运理论——半经验理论 121

（1）动量输运理论 123

（2）涡量输运理论 125

（3）卡门（Kármán）相似性假定 126

（4）根据输运理论求剪切湍流的速度分布 129

例题 134

第五章 边界层 140

5．1．边界层的性质与基本方程式 140

5．1．1．边界层的概念 140

5．1．2．边界层方程式 142

5．1．3．边界层的性质与分离 148

5．1．4．边界层的厚度 151

（1）排移厚度 151

（3）能量消散厚度 152

（2）动量厚度 152

5．1．5．边界层的动量（积分）方程式和能量（积分）方程式 154

5．2．层流边界层 157

5．2．1．层流边界层的相似性 157

5．2．2．边界层的相似性解——平板的布拉修斯（Blas?s）解 162

5．2．3．速度分布不相似情况下的解法 170

5．2．4．动量（积分）方程式的解法 173

5．3．层流边界层的稳定性与向湍流的过渡 181

5．4．湍流边界层 188

5．4．1．湍流边界层的构造 189

（1）速度分布的普遍定律 191

5．4．2．湍流边界层的速度分布 191

（2）湍流区的对数定律 195

（3）内层的壁面定律 197

（4）外层的速度分布与尾流定律 202

（5）指数定律 205

5．4．3．平板的摩擦系数 206

（1）边界层方程的解 206

（2）动量（积分）方程式的解 208

（3）平均摩擦系数 211

（4）粗糙平板的摩擦系数 213

5．4．4．湍流边界层的解法 217

（1）差分方程式解法 217

（2）积分方程式解法 219

5．5．轴对称边界层 224

5．5．1．长圆柱周围的边界层 224

（1）层流的情况 224

（2）湍流的情况 226

5．5．2．旋转圆板上的边界层 228

（1）层流的情况 228

（2）湍流的情况 232

5．5．3．轴对称边界层的基本方程式和动量（积分）方程式 234

5．5．4．静止轴对称物体的边界层 236

（1）层流的情况 236

（2）湍流的情况 238

5．5．5．扭曲边界层 239

5．6．边界层理论的推广 241

5．7．边界层控制 242

（3）外壳处理 243

（4）由多孔壁吸入 243

（2）涡旋发生器 243

（1）绊线 243

（5）由窄缝吸入 244

（6）由窄缝吹出 245

（7）缝翼 245

（8）异种气体的喷出 245

（9）壁面冷却 245

例题 245

6．1．圆管中的流动 258

6．1．1．起始段与充分发展的流动 258

第六章 内部流动 258

6．1．2．圆管中充分发展的流动 259

（1）层流的情况（哈根-泊阿苏依流动） 260

（2）湍流的指数定律 261

（3）湍流的对数定律 264

（4）壁面粗糙度的影响 268

6．1．3．起始段的流动 269

6．2．1．管摩擦系数 270

6．2．非圆形截面的管子及弯曲管道中的流动 270

6．2．2．二次流 272

6．3．扩散器中的流动 274

6．3．1．扩散流与收缩流 274

6．3．2．扩散器中的流动及其性能 275

6．3．3．扩散器性能的预测 278

例题 280

第七章 外部流动 285

7．1．射流 285

7．1．1．自由射流的构造 285

（1）射流的基本方程式 动量与卷吸量 289

7．1．2．射流的基本理论 289

（2）关于射流特征量的量纲分析 292

（3）射流剪应力的相似性 294

7．1．3．射流的速度分布 295

（1）二维射流 295

（2）圆形射流 298

7．1．4．关于射流特征量的实验常数 300

7．2．尾流 302

7．2．1．尾流的形成 302

7．2．2．物体远处尾流的速度分布 303

7．2．3．混合损失 308

7．2．4．尾流中涡的产生 310

（1）卡门涡列 310

（2）兰彻斯特（Lanchester）涡 312

7．3．物体的阻力 313

7．3．1．阻力的种类 313

7．3．2．二维物体的形状阻力 314

（1）贝茨（Betz）方法 314

（2）琼斯（Jones）方法 316

7．3．3．型阻的预测 317

例题 319