流体网络理论PDF电子书下载

1 流体网络的基本概念与拓扑关系 1

1.1 流体网络的基本概念 1

1.2 流体网络的拓扑关系 2

1.2.1 流体网络拓扑关系的数表表示 2

1.2.2 图、有向图、无向图、子图 3

1.2.3 路径、回路、连通图、非连通图、通路 6

1.3 树的概念及其性质 7

1.3.1 树、生成树、余树、树的常见类型 7

1.3.2 树的基本性质 9

1.4 平面网络图、立体网络图、柱面网络图 9

2 流体网络图的矩阵表示 14

2.1 节点邻接矩阵 14

2.2 关联矩阵与基本关联矩阵 16

2.3 回路矩阵与基本回路矩阵 19

2.4 割集矩阵与基本割集矩阵 22

2.5 通路矩阵 24

2.5.1 无单向回路的通路矩阵 24

2.5.2 有单向回路的通路矩阵 28

2.6 基本关联矩阵 B、基本回路矩阵 C 与基本割集矩阵 S 之间的关系 29

3.排序与搜索 31

3.1 流体网络分支排序 31

3.1.1 气泡排序——交换方法 31

3.1.2 选择排序 33

3.1.3 插入排序 33

3.1.4 Shell 排序(shell sort，D.L.Shell 发明) 35

3.1.5 快速排序(quick sort，C.A.R.Hoare 发明) 36

3.1.6 排序算法的选择 39

3.2 深度优先搜索 39

3.2.1 有向图中任意两节点之间的正向深度优先搜索 39

3.2.2 有向图中任意节点的深度优先遍历搜索 42

3.2.3 搜索策略与退栈策略 43

3.2.4 深度优先搜索法确定流体网络的全部通路 44

3.3 无向图深度优先搜索 45

3.4 宽度优先搜索 46

4 连通图、最小树、回路、生成树的算法 49

4.1 图的连通性判断 49

4.2 最小树的算法 51

4.2.1 破圈法(Rosenstiehl，1967；管梅谷，1975) 51

4.2.2 边割法(Prim，1957) 51

4.2.3 Kruskal 算法(亦称 Greedy 算法、避圈法、加边法，Kruskal，1956) 53

4.2.4 Dijkstra 算法(Dijkstra，1959) 53

4.3 回路的确定 56

4.4 生成树的确定 57

4.4.1 Binet-Cauchy 法 57

4.4.2 基本割集法 58

5 最短路与极值流的算法 60

5.1 网络优化概述 60

5.2 最短路的 Dijkstra 算法(Dijkstra，1959) 60

5.3 极值流 62

5.3.1 单一源汇网络与半割集的概念 62

5.3.2 极值流的概念 63

5.4 确定网络最大流的节点标号法(亦称Ford-Fulkerson 法，L.R.Ford，D.R.Fulkerson，1957) 63

5.5 Edmonds-karp 修正算法(J.Edmonds，R.M.Karp，1972)、Dinic 算法(E.A.Dinic，1970) 68

5.6 独立通路法与通路法 72

5.6.1 独立通路的概念及其算法 72

5.6.2 独立通路法确定网络的极值流 73

5.6.3 通路法 75

6 流体的物理力学性质及管流方程 77

6.1 流体的物理参量 77

6.1.1 流体及其性质 77

6.1.2 流体的常用物理参量及其换算关系 77

6.1.3 湿度计算 80

6.2 状态方程 81

6.3 管流的概念及研究方法 81

6.4 三维、可压缩、非定常流动状态方程 82

6.4.1 流场参数 82

6.4.2 三维、可压缩、非定常流动 83

6.5 粘性流体运动方程 85

6.6 伯努利方程 86

6.6.1 粘性流体微元流束伯努利方程 86

6.6.2 管流的能量方程 88

6.6.3 流体任一断面上的能量 90

6.6.4 点压能 91

7 管流阻力定律及动力 92

7.1 流体的流动状态 92

7.2 摩擦阻力 93

7.2.1 沿程阻力公式 93

7.2.2 紊流状态下摩擦阻力 94

7.2.3 层流状态下摩擦阻力 95

7.2.4 摩擦阻力的计算方法 96

7.3 局部阻力 96

7.3.1 常见局部阻力 96

7.3.2 局部阻力定律 96

7.3.3 局部阻力的计算方法 97

7.4 阻力定律 97

7.4.1 阻力定律 97

7.4.2 等积孔 97

7.4.3 功耗 99

7.5 附加阻力 99

7.6 常用流体动力机械及其特性曲线 100

7.7 流体机械联合运转 104

7.7.1 流体机械串联作业 104

7.7.2 流体机械并联作业 104

8 网络分流 106

8.1 网络分流预处理 106

8.2 流体网络的基本定律 107

8.2.1 质量守恒定律 107

8.2.2 能量守恒定律 107

8.2.3 阻力定律 108

8.3 网络分流算法 110

8.3.1 网络分流算法综述 110

8.3.2 Barczyk 法(S.Barczyk，1935) 111

8.3.3 Cross 法(H.Cross，1936) 119

8.4 分流算法中的一些具体问题 126

8.4.1 基准分支的拟定与迭代处理 126

8.4.2 流体机械特性曲线的处理 126

8.4.3 网络简化 127

8.4.4 分流算法评估 127

9 流体网络的平衡图 130

9.1 平衡图的概念和性质 130

9.1.1 平衡图的概念 130

9.1.2 平衡图的性质 131

9.2 绘制平衡图的独立通路法 132

9.3 立体网络的平衡图 136

10 角联结构与网络简化的数学模型及算法 138

10.1 流体网络中的角联分支的定义及性质 138

10.2 角联结构的数学模型及算法 140

10.2.1 通路法 140

10.2.2 路径法与角联分支的广义定义 147

10.3 常见角联结构的稳定性分析 149

10.4 网络简化数学模型 152

10.5 流体网络简化与参数等效变换 156

10.5.1 串联、并联与角联等效参数变换 156

10.5.2 ▽型与 Y 型网络的非等效变换 157

10.6 网络简化实现 Q-H 平衡图的层次性 158

11 流体网络的灵敏性与可靠性分析 161

11.1 流体网络的灵敏性 161

11.1.1 分支灵敏度的定义 161

11.1.2 分支灵敏度计算的数学模型 161

11.1.3 灵敏度的算法 162

11.1.4 分支灵敏度矩阵及其性质 169

11.1.5 灵敏度衰减率及其意义 169

11.1.6 灵敏度及其衰减率的应用 170

11.2 流体网络的可靠性 173

11.2.1 分支的可靠性 173

11.2.2 流体网络的可靠性 177

附录 汉英术语表 179