机械工程手册 第5篇 流体力学 试用本PDF电子书下载

目录 1

编辑说明 1

常用符号表 1

第1章　流体的物理性质 1

1 流体的重度和密度 1

1.1　气体的重度和密度 1

1.2　液体的重度和密度 3

1.3　混合流体的重度和密度 6

2　流体的压缩性和膨胀性 6

2.1　压缩性 6

2.2　膨胀性 6

3　流体的粘性 6

3.2　气体的粘度 7

3.1　常用的几种流体粘度 7

3.3　液体的粘度 9

3.4　混合流体的粘度 11

4　表面张力和毛细现象 12

4.1 表面张力 12

4.2　毛细现象 13

第2章　基本概念 13

1 作用于流体的力和应力 13

1.1　质量力和表面力 13

1.2　应力 13

1.3　流体的压力、静压、动压和总压 14

1.4　绝对压力、表压力和真空压力 14

1.5　流体压力的单位 14

2.3　流体的速度和加速度 15

2.2　迹线、流线、流谱和流管 15

2.1　研究流动的两种方法 15

2　流场 15

2.4　平均流速和流量 16

3　粘性流体和理想流体 16

3.1　粘性流体和内摩擦定律 16

3.2　理想流体 17

4 可压缩流体和不可压缩流体 17

5　一元、二元和三元流动 17

6　定常流动和非定常流动 18

7　有旋流动和无旋流动 18

7.1　概述 18

7.2　涡线、涡管和涡管强度 18

8.1　层流和湍流 19

8　层流、湍流和雷诺数 19

7.4　速度环量 19

7.3　涡街 19

8.2　雷诺数和临界雷诺数 20

8.3　水力直径 21

9　声速和马赫数 21

9.1　声速 21

9.2　几种气体的绝热指数、气体常数、声速及声速常数 22

9.3　马赫数 22

9.4　亚声速流与超声速流的根本差别、马赫锥 22

第3章　基本方程 23

1　连续性方程 23

2 运动方程 23

2.1　欧拉运动方程 23

2.2　纳维尔-斯托克斯方程 24

3.2　不可压缩流体的伯努利方程 25

3.1　动能修正系数 25

3　伯努利方程 25

3.3　可压缩流体的伯努利方程 27

3.4　相对定常流的伯努利方程 27

3.5　非定常粘性不可压缩流体的伯努利方程 27

5.1　一般流动的动量方程 28

8.1　径向平衡方程 28

5 动量方程 28

4　状态方程和过程方程 28

5.2　定常管流的动量方程 29

6　动量矩方程 29

6.1　一般流动的动量矩方程 29

6.2　定常管流的动量矩方程 29

6.3　相对定常流的动量矩方程 30

第4章　静止液体 30

1　流体平衡微分方程 30

2　静止液体内的压力 30

2.1　压力特性 30

2.5　液柱式测压计 31

2.3　帕斯卡定律 31

2.4　等压面和连通器 31

2.2　压力计算公式 31

3　静止液体作用在壁面上的力 32

3.1　作用在平面壁上的力 32

3.2　作用在柱形曲面壁上的力 34

4 阿基米德原理 35

5 相对静止液体的压力 35

第5章　流动阻力和低速管流 36

1 流动阻力 36

2.3　沿程阻力系数 37

2.1　水头损失及其计算公式 37

2.2　流动光滑管和粗糙管 37

2 管内流动的阻力计算 37

2.4　局部阻力系数 40

2.5　流动起始段的阻力系数 48

2.6　压缩性对阻力损失的影响 49

3　管路的设计计算 51

3.1　概述 51

3.2　管径的确定和允许流速 52

3.3　简单管路的计算 52

3.4　复杂管路的计算 53

4 绕流物体的阻力 54

4.1 阻力系数 54

4.2　几种不同形状物体的阻力系数 55

5　高分子减阻 59

1.4　环形缝隙流动 60

第6章　缝隙流动、出流、射流和水锤 60

1.6　细长圆管内的层流流动 60

1.5　夹缝出流 60

1.1　平行板间的缝隙流动 60

1.3　平行圆盘间的缝隙流动 60

1.2　倾斜板间的缝隙流动 60

1 缝隙流动 60

2 出流 65

2.1　薄壁小孔口出流 65

2.2　管嘴出流 66

3 自由射流 67

3.1　作用在壁面上的力 67

3.2　射程 67

4　水锤 69

4.1　水锤现象 69

4.2　水锤压力波的传播速度 70

4.3　水锤压力 70

4.4　防止或减弱水锤的措施 71

第7章　管内高速气体流动 71

1　管内等熵流动 71

1.1　基本方程 71

1.2　流速随管道断面的变化规律 72

1.3　壅塞 72

1.4　流动特性 72

1.5　滞止参数和临界参数 73

1.6　计算公式和图表 73

1.7　摩擦的影响 74

2　喷管内的等熵流动 75

2.1　渐缩喷管 75

2.2　缩放喷管 77

3.1　流动分析 80

3.2　气流偏转角的计算 80

3.3　最大膨胀能力 80

4 激波 80

3　斜切口内的流动 80

4.1　正激波 81

4.2　斜激波 82

4.3　脱体激波 84

第8章　平面流动 85

1　速度势、流函数和流网 85

1.1　速度势 85

1.2　流函数 85

1.3　流网 86

2.2　几种简单流动的复势 87

2　复势和复速度 87

2.1　复势、复速度和共轭速度 87

2.3　几种复合流动的复势 90

3 圆柱绕流 91

4　保角变换法原理 92

4.1　概述 92

4.2　变换函数 92

4.3　作用在物体上的力和力矩 93

5　库塔-儒可夫斯基升力定理 93

5.1 升力定理 93

5.2　库塔-儒可夫斯基条件 93

6　翼型绕流 94

6.1　基本参数 94

6.3　几种翼型的气动性能 95

6.2　几何参数对气动性能的影响 95

7　亚声速流的近似法则 96

7.1 戈泰法则 96

7.2　普朗特-葛劳渥特法则 96

7.3　卡门-钱学森压力系数修正公式 96

8　临界马赫数 98

第9章　边界层内的流动 98

1 概述 98

1.1　边界层的特性 98

1.2　边界层的转捩 99

1.3　边界层的分离 99

2　边界层的几种厚度 100

4　边界层积分关系式 101

3.1　层流边界层方程 101

3　边界层方程 101

3.2　湍流边界层方程 101

4.1　动量积分关系式 102

4.2　能量积分关系式 102

5　不可压缩平板边界层 102

6　可压缩平板边界层 103

6.1　层流边界层 104

6.2　湍流边界层 105

7　温度边界层 105

7.1　普朗特数、复温系数、努赛尔数和史坦顿数 105

7.2　温度边界层的厚度和特性 106

7.3　平板温度边界层 107

1.1　叶栅类型 108

1 概述 108

第10章　叶栅绕流 108

1.2　叶栅绕流的基本参数 109

1.3　叶栅绕流问题的类型 111

1.4　等价叶栅 111

2　平面叶栅绕流分析 111

2.1　基本流动特性 111

2.2　叶栅参数变化对流动的影响 112

2.3　最小损失进流角 113

3 作用在平面叶栅上的力和叶栅功率 114

3.1　作用在平面叶栅上的力 114

3.2　广义库塔-儒可夫斯基条件 114

4.1　平板叶栅的升力修正系数 115

4.2　圆弧板叶栅的升力修正系数 115

3.3　叶栅的功率 115

4　平面叶栅绕流的升力修正系数 115

5　平面叶栅绕流的几种解法 116

5.1　升力法 116

5.2　流道法 116

5.3　平均流动法 118

5.4　奇点法 119

6 空间叶栅绕流的基本方程 120

6.1　空间叶栅绕流的特点 120

6.2　实际叶栅绕流的简化 121

6.3　空间叶栅绕流的简化基本方程 121

6.4　几点结论 122

7　两类相对流面理论 123

7.1　概述 123

7.2　两类相对流面的简化理论 123

7.3　S2相对流面上的主要方程 124

7.4　S1相对流面上的主要方程 126

8 径向平衡方程和间隙站内的流动方程 128

8.2　叶栅间隙站内的流动方程 129

9 空间叶栅绕流问题的几种解法 129

9.1　概述 129

9.2　有限差分法 129

9.3　流线迭代法 130

9.4　选定流线法 131

9.5　有限元法 133

附表Ⅰ 等熵流气动函数表（k＝1.4） 134

附表Ⅱ 有关k的各项计算值 140

附表Ⅲ 正激波气动函数表（k＝1.4） 141

参考文献 145