流体力学（第2版）PDF电子书下载

绪论 1

第1章 流体的宏观模型和物理属性 9

1.1流体的连续介质假设 10

1.2流体的主要物理性质 11

1.2.1惯性 11

1.2.2压缩性和膨胀性 11

1.2.3粘性 13

1.2.4液体的表面张力和毛细现象 17

1.3非牛顿流体 18

习题 19

第2章 流体静力学 22

2.1流体静压强及其特性 23

2.1.1流体静压强 23

2.1.2静止流体中应力的特征 23

2.2欧拉平衡微分方程 24

2.2.1平衡微分方程 24

2.2.2平衡微分方程的全微分 26

2.2.3等压面的概念 26

2.3流体静压强的分布规律 26

2.3.1静压强基本方程 26

2.3.2测压管高度 28

2.4压强的计算标准和度量单位 29

2.4.1计算标准 29

2.4.2度量单位 30

2.5作用于平面的液体压力 30

2.5.1解析法 31

2.5.2图算法 33

2.6作用于曲面的液体压力 34

2.6.1曲面上的液体总压力 34

2.6.2压力体 36

2.7相对静止状态下流体的压力 36

2.7.1等加速直线运动容器中液体的平衡 36

2.7.2等角速度旋转容器中液体的平衡 38

习题 39

第3章 流体动力学基础 45

3.1流体运动的描述方法 46

3.1.1拉格朗日法（跟踪法） 46

3.1.2欧拉法（布哨法） 47

3.2流场的基本概念 48

3.2.1恒定流与非恒定流 48

3.2.2流线和迹线 49

3.2.3元流和总流 50

3.2.4过流断面 50

3.2.5一元流、二元流及三元流 51

3.3流体运动的连续性方程 51

3.3.1恒定流的连续性方程 51

3.3.2三维流动的连续性方程 53

3.4理想流体运动的微分方程式 54

3.5伯努利积分及能量方程 56

3.5.1理想流体运动微分方程的积分 56

3.5.2重力作用下理想流体的伯努利方程 57

3.5.3总流的伯努利方程 58

3.5.4粘性流体总流的伯努利方程 60

3.6动量方程 61

习题 63

第4章 流动阻力和能量损失 67

4.1沿程损失和局部损失 68

4.1.1流动阻力和能量损失的分类 68

4.1.2能量损失的计算公式 68

4.2层流、紊流与雷诺数 69

4.2.1雷诺实验 69

4.2.2两种流态的判别标准 70

4.2.3流态分析 71

4.2.4粘性底层 72

4.3圆管中的层流运动 73

4.3.1均匀流基本方程 73

4.3.2圆管层流的速度分布、沿程损失 75

4.4圆管中的紊流运动 77

4.4.1紊流运动的特征 77

4.4.2紊流切应力、普朗特混合长度理论 78

4.4.3圆管紊流流速分布 80

4.5管路中的沿程阻力 81

4.5.1沿程阻力系数及其影响因素的分析 81

4.5.2尼古拉兹实验 81

4.5.3沿程阻力系数λ的计算公式 83

4.6管路中的局部阻力 88

4.6.1局部水头损失发生的原因 88

4.6.2弯管的局部损失 90

4.6.3三通的局部损失 90

4.6.4圆管突然扩大的局部水头损失 91

4.7边界层的基本概念及绕流阻力 93

4.7.1边界层的基本概念 93

4.7.2边界层的分离 95

4.7.3物体的绕流阻力 96

习题 98

第5章 孔口管嘴出流与管路水力计算 102

5.1孔口出流 103

5.1.1小孔口出流 103

5.1.2大孔口出流 105

5.2管嘴出流 105

5.2.1管嘴出流流量公式 105

5.2.2圆柱形管嘴内的真空度 106

5.2.3其他类型管嘴出流 106

5.3简单管路 107

5.3.1短管计算 107

5.3.2长管计算 109

5.4管路的串联和并联 110

5.4.1串联管道 110

5.4.2并联管道 111

5.4.3管网 112

习题 114

第6章 明渠恒定均匀流 117

6.1明渠均匀流的特性及其计算公式 118

6.1.1明渠的类型 118

6.1.2明渠均匀流形成的条件及其特性 120

6.1.3明渠均匀流的计算公式 121

6.1.4水力最佳断面 123

6.1.5渠道允许流速 124

6.2简单断面明渠均匀流的水力计算 125

6.2.1验算渠道的输水能力 125

6.2.2确定渠道底坡 125

6.2.3确定渠道的断面尺寸 125

6.3无压圆管均匀流的水力计算 128

6.3.1无压圆管均匀流水力的最佳充满度 129

6.3.2无压圆管均匀流的水力计算方法 131

6.4粗糙系数变化及复式断面明渠均匀流的水力计算 133

6.4.1粗糙系数变化的明渠均匀流的水力计算 133

6.4.2复式断面明渠均匀流的水力计算 133

习题 135

第7章 堰流 137

7.1堰流的定义及类型 138

7.1.1堰流的定义 138

7.1.2堰流的类型 138

7.2堰流的水力计算 140

7.2.1薄壁堰的水力计算 140

7.2.2实用堰的水力计算 142

7.2.3宽顶堰的水力计算 152

习题 158

第8章 渗流 160

8.1渗流的基本概念 161

8.1.1多孔介质与渗流 161

8.1.2渗流基本定律 162

8.2渗流在井流中的应用 165

8.2.1潜水完整井 165

8.2.2承压完整井 166

8.2.3因次分析和相似原理 167

8.2.4相似准则 170

8.3岩土工程中的渗流问题 172

8.3.1岩体与土体渗流的区别 172

8.3.2岩体的渗流问题 173

习题 175

第9章 流体力学实验 176

9.1水静力学实验 177

9.1.1实验目的 177

9.1.2实验设备及测量仪器 177

9.1.3实验原理 178

9.1.4实验方法与步骤 178

9.1.5注意事项 179

9.1.6资料整理与结果分析 179

9.1.7思考题 180

9.2不可压缩恒定流能量方程实验 180

9.2.1实验目的 180

9.2.2实验设备及测量仪器 180

9.2.3实验原理 181

9.2.4实验方法与步骤 181

9.2.5注意事项 181

9.2.6资料整理与结果分析 182

9.2.7思考题 182

9.3文丘里流量计实验 183

9.3.1实验目的 183

9.3.2实验设备及测量仪器 183

9.3.3实验原理 183

9.3.4实验方法与步骤 184

9.3.5注意事项 184

9.3.6资料整理与结果分析 184

9.3.7思考题 185

9.4雷诺实验 185

9.4.1实验目的 185

9.4.2实验设备及测量仪器 185

9.4.3实验原理 186

9.4.4实验方法与步骤 186

9.4.5注意事项 186

9.4.6资料整理与结果分析 186

9.4.7思考题 187

9.5动量方程实验 187

9.5.1实验目的 187

9.5.2实验设备及测量仪器 187

9.5.3实验原理 188

9.5.4实验方法与步骤 188

9.5.5资料整理与结果分析 188

9.5.6思考题 189

9.6管流的沿程阻力实验 189

9.6.1实验目的 189

9.6.2实验设备及测量仪器 189

9.6.3实验原理 190

9.6.4实验方法与步骤 190

9.6.5注意事项 190

9.6.6资料整理与结果分析 191

9.6.7思考题 191

参考文献 192