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第1章 流体运动学 11

1.1描述流体运动的两种方法 11

1.1.1拉格朗日法 12

1.1.2欧拉法 13

1.1.3两种流动描述方法之间的关系 15

1.2雷诺输运方程 15

1.3连续方程 17

1.4流线、迹线、色线和流管 19

1.4.1流线 19

1.4.2迹线 22

1.4.3色线 23

1.4.4流管 25

1.5环量、涡量，涡线和涡管 26

1.5.1环量与涡量 26

1.5.2斯托克斯定理 27

1.5.3涡线与涡管 31

1.6亥姆霍兹速度分解定理 33

1.7有势流动 38

第2章 流体运动的基本方程 42

2.1流体中的作用力 43

2.2纳维斯托克斯方程 45

2.2.1雷诺第二输运方程 45

2.2.2动量方程 46

2.2.3偏应力张量 49

2.2.4牛顿流体的本构方程 51

2.2.5纳维斯托克斯方程 54

2.2.6纳维－斯托克斯方程的初始条件和边界条件 55

2.3欧拉方程 59

2.4欧拉方程的积分——伯努利方程 60

2.4.1兰姆－葛罗米柯方程 60

2.4.2伯努利方程 62

2.4.3无涡流动的伯努利方程 66

2.4.4恒定总流的伯努利方程 67

2.4.5当考虑动水压强时的伯努利方程 73

3.1.1平衡方程式 76

3.1静止流体的平衡方程式 76

第3章 流体静力学 76

3.1.2流体静止的质量力条件 77

3.1.3静止流体的分界面 79

3.1.4重力场中的平衡方程式 80

3.1.5巴斯加原理 81

3.2重力场中静止液体作用于物体壁面上的合力 82

3.2.1平面上的静水总压力 82

3.2.2曲面上的静水总压力 85

3.2.3潜体与浮体所承受的静水总压力 85

3.3潜体与浮体的平衡与稳定 87

3.3.1潜体的平衡及其稳定性 87

3.3.2浮体的平衡及其稳定性 88

3.3.3油船的平衡稳定性 92

3.4非惯性坐标系中的静止液体 94

3.4.1直线等加速运动容器中的静止液体 94

3.4.2等速旋转运动容器中的静止液体 96

参考书目 98

第4章 量纲分析与相似原理 99

4.1量纲 100

4.2量纲和谐原理 103

4.3π定理 107

4.4流动相似与相似理论 112

4.4.1流动相似 113

4.4.2相似条件 116

4.5相似理论的应用 121

4.5.1流体运动中的相似准数 121

4.5.2模型相似准则 127

参考书目 131

第5章 有涡流动 132

5.1有涡流动 132

5.2亥姆霍兹涡量方程 135

5.3开尔文定理 140

5.3.1开尔文定理 140

5.3.2拉格朗日定理 142

5.4亥姆霍兹定理 142

5.4.1涡线保持定理 143

5.4.2涡管强度保持定理 144

5.5旋涡的产生、发展和消失 145

5.5.1流体粘性的作用 145

5.5.2斜压流体中旋涡的形成 148

5.5.3外力无势所产生的旋涡运动 151

5.6旋涡的诱导流速 154

5.6.1不同旋涡的诱导流速 155

5.6.2由涡量场诱导流速场的普遍公式 161

第6章 平面势流 167

6.1流速势函数 167

6.2流函数 171

6.3流网 174

6.4复势与复速度 177

6.5几个基本的平面势流 180

6.5.1均匀流动 180

6.5.2源、汇与涡 181

6.5.3绕角流动 184

6.5.4偶极子 189

6.6圆柱绕流 193

6.6.1无环量圆柱绕流 193

6.6.2有环量圆柱绕流 196

6.7柱体受力的布拉休斯公式 201

6.8镜像定理 205

6.8.1平面壁镜像定理 205

6.8.2对源 208

6.8.3圆柱壁镜像定理——米尔－汤姆逊圆定理 211

6.9绕圆柱流动中的作用力 214

6.9.1无环量圆柱绕流的作用力—达朗贝尔疑题 214

6.9.2有环量圆柱绕流的作用力——库塔－儒可夫斯基升力 215

第7章 翼型理论 218

7.1翼型的几何参数与流体动力特性 218

7.2保角变换 224

7.2.1保角变换基本原理 224

7.2.2源、汇与涡的变换 228

7.2.3简单解析函数 229

7.3.1儒可夫斯基变换式 233

7.3儒可夫斯基变换 233

7.3.2均匀流绕椭圆流动 235

7.3.3均匀流绕平板流动 239

7.3.4有冲角均匀流绕过平板的流动 241

7.4库塔－儒可夫斯基条件 244

7.5对称儒可夫斯基翼型 253

7.6圆弧翼型 259

7.7儒可夫斯基翼型 264

7.8施瓦兹－克里斯托弗变换 267

7.8.1简单封闭多边形 267

7.8.2施瓦兹－克里斯托弗变换 267

7.8.3施瓦兹－克里斯托弗变换举例 271

参考书目 273

第8章 空间势流 274

8.1轴对称空间势流的流速势与流函数 274

8.1.1圆柱坐标表示的空间势流 275

8.1.2球坐标表示的空间势流 277

8.2流速势函数方程式的解 280

8.3基本空间势流 282

8.3.1均匀流动 282

8.3.2原点的源（或汇） 284

8.3.3偶极子 286

8.4三维半体绕流 287

8.5圆球绕流 289

8.6兰金体绕流 291

8.7线源 294

8.8巴特勒球定理 296

8.9格林定理 299

8.9.1内部流动 299

8.9.2外部流动 300

8.10达朗贝尔疑题 304

8.11附加质量 307

第9章 明槽水流运动 313

9.1明槽水流运动的基本方程 314

9.1.1简述 314

9.1.2明槽水流运动的微分方程式 315

9.1.3明槽总流方程 318

9.2明槽水流运动的两种流态——缓流和急流 323

9.2.1明槽中的微波波速 323

9.2.2比能、临界水深 329

9.3明槽均匀流与渐变流 332

9.3.1明槽均匀流动 332

9.3.2临界底坡 335

9.3.3明槽恒定非均匀渐变流动 337

9.4明槽水流运动中两种流态的过渡 343

9.4.1由缓流到急流的过渡——水跌 343

9.4.2由急流到缓流的过渡——水跃 348

9.5.1缓流弯道水流 356

9.5缓流与急流中的弯道水流 356

9.5.2急流弯道水流 361

9.6明槽水流非恒定流动 366

9.6.1非恒定渐变流动 367

9.6.2非恒定急变流动 371

9.7明槽水流运动的相似 375

参考书目 377

第10章 波浪运动 378

10.1概述 379

10.2波浪运动基本方程与边界条件 382

10.2.1连续方程 382

10.2.2运动方程—欧拉方程 382

10.2.3波浪运动的边界条件 383

10.2.4波浪运动的初始条件 387

10.3微幅波理论 387

10.3.1微幅波理论中的控制方程和边界条件 388

10.3.2微幅进行波 391

10.3.3微幅进行波的特性 393

10.4微幅波的叠加 405

10.4.1驻波 405

10.4.2不完全驻波 411

10.4.3波群 412

10.5水波的反射、折射和绕射 416

10.5.1水波的反射 416

10.5.2水波的折射 419

10.5.3水波的绕射 425

10.6恒定流动中的波 430

10.7船行波与兴波阻力 435

10.7.1船行波 435

10.7.2兴波阻力 442

参考书目 448

附录Ⅰ场论与张量基本运算知识 449

附录Ⅱ正交曲线坐标 463

附录Ⅲ复变函数基本知识 472

参考书目 483

名词索引 485

人名索引 501