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第1章 流体及其主要物理性质 1

1.1 序言 1

1.2 流体及连续介质假设 3

1.3 密度 5

1.4 流体的粘性 9

1.5 表面张力 14

1.6 流体的热力学性质 18

1.7 作用在流体上的力 20

1.8 量纲与单位 21

小结 25

练习题 25

第2章 流体静力学 31

2.1 流体静压强及其特性 31

2.2 静止流体平衡微分方程 33

2.3 流体平衡条件 34

2.4 重力场中静止流体内的压强分布 36

2.4.1 液体中的压强分布 37

2.4.2 气体中的压强分布 39

2.5 压强测量 40

2.5.1 绝对压强、计示压强和真空压强 40

2.5.2 液柱式测压计 42

2.6 相对静止流体内的压强分布——等角速度旋转运动 45

2.7 作用在平面上的流体静压力 49

2.8 作用在曲面上的流体静压力 54

2.9 浮力与稳定性 58

小结 62

练习题 63

第3章 流体运动概述 72

3.1 描述流体运动的两种方法 72

3.2 迹线、流线和脉线 76

3.3 物质导数 79

3.4 流体微团运动分析 85

3.5 连续方程 89

小结 97

练习题 98

第4章 理想流体运动基础 102

4.1 欧拉方程 103

4.2 自然坐标系中的欧拉方程 105

4.3 伯努利方程 107

4.4 伯努利方程的应用 116

小结 128

练习题 129

第5章 粘性流体运动基础 135

5.1 粘性流体中的应力 135

5.2 纳维-斯托克斯方程 140

5.3 两平行平板间的库埃特-泊肃叶流动 143

5.4 圆管内的泊肃叶流动 150

5.5 斯托克斯流动 154

5.6 湍流概述 156

5.7 雷诺应力和雷诺方程 161

5.8 圆管湍流 165

5.8.1 微分方程 165

5.8.2 速度分布 166

5.8.3 摩擦压降 171

5.9 湍动射流 176

小结 182

练习题 182

第6章 流体动力学的积分方程分析 188

6.1 物质积分的随体导数——雷诺输运定理 188

6.2 连续方程 193

6.3 能量方程 198

6.4 动量方程 205

6.5 动量方程应用举例 215

6.6 动量矩方程 228

6.7 动量矩方程的应用 232

6.7.1 离心泵 233

6.7.2 轴流泵和混流泵 238

小结 240

练习题 240

第7章 量纲分析与动力相似 251

7.1 量纲分析 251

7.2 泊金汉Ⅱ定理 253

7.3 动力相似 261

7.4 模型实验 267

7.5 模型实验举例 269

小结 279

练习题 279

第8章 势流 283

8.1 势流 284

8.2 平面势流 289

8.3 基本平面势流及其叠加 294

8.4 柱体绕流 302

8.4.1 兰金半体柱绕流 303

8.4.2 圆柱绕流 307

8.4.3 马格努斯-罗宾斯效应 313

8.5 翼型和翼栅的升力 317

8.6 空间轴对称势流 321

8.6.1 速度势函数和斯托克斯流函数 321

8.6.2 基本流动 322

8.6.3 圆球绕流 323

8.7 虚拟质量 325

小结 327

练习题 327

第9章 管道内的流动 331

9.1 起始段和充分发展流动 331

9.2 圆管的沿程水力损失计算 333

9.3 非圆形管道的沿程水力损失计算 338

9.4 局部水力损失计算 343

9.4.1 局部损失因数 344

9.4.2 含局部损失的简单管路计算 349

9.5 含水泵和水轮机的简单管路计算 355

9.6 复杂管路计算 360

9.7 水击 366

小结 371

练习题 372

第10章 绕物体的粘性不可压缩流动 384

10.1 边界层和边界层厚度 384

10.2 边界层方程 390

10.3 平壁边界层的布拉修斯解 393

10.4 边界层动量积分方程 399

10.4.1 平壁边界层 400

10.4.2 具有压强梯度的边界层 406

10.5 边界层分离 408

10.6 绕流物体的阻力 412

10.7 绕流物体的升力 423

小结 430

练习题 430

第11章 可压缩流动基础 439

11.1 可压缩流动的一些基本概念 439

11.1.1 可压缩流动与不可压缩流动 439

11.1.2 音速 441

11.1.3 可压缩流动的分类和马赫锥 445

11.2 一维定常可压缩流动的基本方程 448

11.3 等熵滞止状态和临界状态 451

11.4 一维定常等熵流动 454

11.5 正激波 460

11.5.1 激波的形成与厚度 461

11.5.2 正激波前后流动参数的关系式 463

11.6 几何喷管中的流动 469

11.6.1 收缩形喷管 469

11.6.2 缩放形喷管 474

11.7 等截面一维定常摩擦管流 480

11.7.1 绝热摩擦流动 481

11.7.2 等温摩擦流动 490

11.8 等截面一维定常无摩擦换热管流 493

11.9 平面超音速流动 500

11.9.1 斜激波 500

11.9.2 普朗特-迈耶流动 504

11.9.3 超音速薄翼理论 507

小结 509

练习题 510

附录A 计算流体力学简介 518

附录B 常用流体的物理性质 532

附录C 可压缩流动参数表 537

附录D 圆柱坐标系中的流体力学方程组 546

附录E 球坐标系中的流体力学方程组 548

索引 550

参考文献 559

练习题答案 562