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第1章 绪论 1

1.1概述 1

1.2流体的连续介质模型 3

1.3流体的主要物理性质 4

1.3.1惯性、质量与密度 5

1.3.2黏性 5

1.3.3压缩性和膨胀性 7

1.4作用在流体上的力 9

习题 10

第2章 流体静力学 12

2.1静压强及其特性 12

2.2流体平衡微分方程 14

2.2.1流体平衡微分方程 14

2.2.2等压面方程 15

2.3流体静力学基本方程 16

2.3.1重力作用下的流体平衡方程 16

2.3.2流体静力学基本方程的意义 16

2.3.3压强的计量单位和表示方法 17

2.4液体的相对平衡 19

2.4.1容器作等加速直线运动 19

2.4.2容器作匀角速度旋转 20

2.5静水总压力计算 21

2.5.1液体对平面面壁的作用力 21

2.5.2液体对曲面面壁的作用力 24

2.6浮力定律及固体在液体中的沉浮问题 27

2.6.1潜体的稳定性 28

2.6.2浮体的稳定性 28

习题 29

第3章 流体运动学 34

3.1研究流体运动的方法 34

3.1.1拉氏法 34

3.1.2欧拉法 35

3.2流场的基本概念 36

3.3流体运动的连续性方程 40

3.3.1三维流动、二维流动的连续性方程 40

3.3.2一维恒定流动的连续性方程 41

3.4流体微团的运动 42

3.4.1线变形运动 43

3.4.2角变形与旋转运动 43

3.5速度势和流函数 45

3.6简单平面势流 48

3.7势流叠加原理 51

3.7.1平面均匀流与源流的组合 51

3.7.2偶极流 52

习题 54

第4章 流体动力学基础 57

4.1理想流体的运动微分方程 57

4.2理想流体运动微分方程的伯努利积分 58

4.2.1伯努利积分 59

4.2.2重力场中理想流体的伯努利方程 60

4.2.3伯努利方程的意义 60

4.3实际流体的能量方程 61

4.3.1元流的伯努利方程 61

4.3.2实际流体的能量方程 61

4.3.3伯努利方程的推广 65

4.4伯努利方程的工程应用 66

4.5实际流体的动量方程 69

习题 72

第5章 流动阻力和能量损失 76

5.1流动阻力及水头损失的两种形式 76

5.2流体流动的两种形态 76

5.3均匀流动的沿程损失方程式 79

5.4圆管中的层流运动和沿程损失 80

5.4.1过流截面上的切应力和流速分布 80

5.4.2过流截面上的流量和平均流速 81

5.4.3沿程损失计算 82

5.4.4层流起始阶段长度 82

5.5圆管中的湍流运动 82

5.6湍流的沿程损失 87

5.6.1尼古拉兹实验 87

5.6.2工业管道的沿程损失 89

5.7局部损失计算 90

5.8绕流阻力 93

习题 94

第6章 孔口、管嘴出流和有压管流 96

6.1薄壁孔口恒定出流 96

6.2管嘴出流 98

6.3有压管流 100

6.4短管的水力计算 101

6.4.1自由出流 101

6.4.2淹没出流 102

6.4.3短管水力计算的问题 103

6.5长管的水力计算 103

6.5.1简单管路 103

6.5.2串联管路 106

6.5.3并联管路 106

6.5.4沿程均匀泄流管路 107

6.6管网的水力计算 107

6.7有压管路中的水击 110

习题 113

第7章 量纲分析和相似原理 119

7.1量纲分析 119

7.1.1量纲和单位 119

7.1.2量纲和谐原理 120

7.1.3量纲分析法 120

7.2相似的基本概念 124

7.3相似准则 125

7.4模型实验 128

7.4.1模型律的选择 128

7.4.2模型设计 129

习题 129

附录 132

表一 物理量符号、单位与量纲 132

表二 常用流道的局部阻力系数 133

参考答案 135

参考文献 138