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第1章 绪论 1

1.1流体力学的产生及发展 1

1.1.1流体动力学逐渐发展 2

1.1.2流体动力学的理论基础 3

1.1.3流体力学的一次重大进展 4

1.1.4流体力学的日渐成熟 4

1.2流体力学的研究内容与研究方法 5

1.2.1流体力学的研究对象与研究内容 5

1.2.2流体力学的研究方法 5

1.2.3流体力学的应用及其分支 6

1.3连续介质假设与流体的特点 7

1.3.1连续介质假设 7

1.3.2流体的特点 8

1.4流体力学在土木工程中的应用 9

1.4.1流体力学在工业民用建筑中的应用 9

1.4.2流体力学在道路桥梁交通中的应用 9

习题 10

第2章 流体的属性 11

2.1流体的主要物理性质 11

2.1.1流体的密度 11

2.1.2流体的可压缩性和热膨胀性 12

2.1.3不可压缩流体 14

2.1.4表面张力特性 14

2.2流体的黏性及牛顿内摩擦定律 15

2.2.1流体的黏性 15

2.2.2牛顿内摩擦定律 15

2.2.3流体的黏滞系数 16

2.3作用在流体上的力 18

2.3.1表面力 18

2.3.2质量力 19

习题 20

第3章 流体静力学 22

3.1静止流体的应力特性 22

3.1.1静止流体的压力与压强 22

3.1.2静止流体的应力特性 22

3.2静止流体力的平衡 24

3.2.1平衡流体受力分析 24

3.2.2力平衡 25

3.2.3等压面 26

3.3流体静压强的分布规律 27

3.3.1流体静压强的基本方程式 27

3.3.2流体静压强基本方程式的意义 29

3.4压强的度量和测量 29

3.4.1绝对压强和相对压强 29

3.4.2压强的单位 30

3.4.3压强的测量 32

3.5液体作用在平面上的压力 36

3.5.1流体静压强分布图 36

3.5.2图解法 37

3.5.3解析法 38

3.6液体作用在曲面上的压力 45

3.6.1曲面上的总压力 46

3.6.2压力体 49

3.6.3阿基米德浮力原理 50

习题 50

第4章 流体运动学及动力学基础 55

4.1描述流体质点运动的两种方法 55

4.1.1拉格朗日法（Lagrange Method） 55

4.1.2欧拉法（Euler Method） 56

4.2流体运动的基本概念 58

4.2.1迹线与流线 58

4.2.2流管、元流（流束）与总流 59

4.2.3过流断面、流量与断面平均流速 60

4.3流体运动的分类 61

4.3.1恒定流与非恒定流 61

4.3.2一元流、二元流与三元流 61

4.3.3均匀流与非均匀流 62

4.3.4有压流与无压流 63

4.4流体运动的连续性方程 64

4.4.1连续性微分方程 64

4.4.2总流的连续方程 66

4.5理想流体的运动微分方程 67

4.5.1表面力与质量力 67

4.5.2力平衡方程 68

4.6恒定元流的伯努利方程 69

4.6.1理想流体运动微分方程的伯努利积分 69

4.6.2伯努利方程的物理意义和几何意义 71

4.6.3元流伯努利方程的应用——毕托管 72

4.6.4黏性流体元流的伯努利方程 74

4.7恒定总流的伯努利方程 74

4.7.1黏性流体恒定总流的能量方程 74

4.7.2有能量输入或输出的伯努利方程 75

4.7.3两断面间有分流或汇流的伯努利方程 75

4.7.4气体的伯努利方程 76

4.8恒定总流的动量方程 77

4.8.1动量守恒及动量简介 78

4.8.2恒定总流的动量方程推导 78

习题 81

第5章 管内流动与水力计算 84

5.1流体阻力和水头损失 84

5.1.1水头损失的分类 84

5.1.2能量损失的计算公式（达西-魏斯巴赫公式） 84

5.1.3黏性流体的两种流态——层流和湍流 85

5.2圆管中的层流和湍流 89

5.2.1均匀流基本方程 89

5.2.2圆管过流断面上的切应力分布 91

5.2.3层流特性 92

5.2.4湍流特性 93

5.3沿程水头损失和局部水头损失 94

5.3.1层流沿程水头损失计算 95

5.3.2湍流沿程水头损失计算 95

5.3.3非圆管的沿程水头损失 96

5.3.4局部水头损失 97

5.4管路的水力计算 104

5.4.1短管的水力计算 104

5.4.2水力计算问题 106

5.4.3长管的水力计算 110

5.5有压管中的水击 119

5.5.1水击现象的基本概念 119

5.5.2水击发生的原因 119

5.5.3水击波的传播过程 120

5.5.4水击压强的计算 122

5.5.5水击波的传播速度 124

5.5.6防止水击危害的措施 125

5.6边界层和绕流阻力 125

5.6.1边界层的概念 126

5.6.2曲面边界及其分离现象 128

5.6.3绕流阻力 129

习题 132

第6章 明渠流、堰流和渗流 138

6.1明渠流的分类 138

6.1.1明渠流动的特点 138

6.1.2明渠的分类 140

6.2明渠均匀流 141

6.2.1明渠均匀流的特征及形成条件 141

6.2.2过流断面的几何要素 142

6.2.3明渠均匀流基本公式 143

6.2.4明渠均匀流水力计算 143

6.3堰流 145

6.3.1堰的分类 146

6.3.2堰流基本公式 147

6.4渗流 150

6.4.1渗流模型 150

6.4.2渗流基本定律 150

6.4.3渗透系数 152

习题 153

第7章 相似性原理和量纲分析 156

7.1相似性原理的定义及应用 156

7.2几何相似、运动相似和动力相似 156

7.2.1几何相似 157

7.2.2运动相似 157

7.2.3动力相似 158

7.3相似准则 160

7.3.1雷诺（Reynolds）相似准则 160

7.3.2弗劳德（Froude）相似准则 160

7.3.3欧拉（Euler）相似准则 161

7.3.4韦伯（Weber）相似准则 161

7.3.5柯西（Cauchy）相似准则 162

7.4量纲分析 163

7.4.1量纲分析的基本概念 163

7.4.2量纲一致性原理 164

7.4.3量纲分析与π定理 164

7.5模型实验设计 167

习题 169

参考文献 172