动量传变过程 工程基础理论和实践PDF电子书下载

第一章 绪论 1

1.1 什么是信息? 什么是信息流 1

1.1.1 信息和信息流 1

1.1.2 信息流程图 2

1.2 传变过程与物理模型 3

1.2.1 工程基础理论——《传变过程》 3

1.2.2 物理模型——通用模型和工程模型 5

1.3 数学模型的建立和求解 6

1.3.1 物理模拟与经验解和准数解 6

1.3.2 数学模型与分析解和数值解 6

1.4 知识、思维结构和培养目标 7

思考题和习题 8

第二章 流体流动的特征性质 10

2.1 流体的定义和分类 10

2.1.1 牛顿粘性定律 10

2.1.2 力与变形的关系 11

2.1.3 分子动量传递和变化 12

2.1.4 流体的定义和粘性的工程意义 13

2.1.5 流体的分类 16

2.2 流动粘度 19

2.2.1 粘度的定义和单位 19

2.2.2 温度和压强对粘度的影响 24

2.2.3 混合物的粘度 29

2.2.4 流动粘度的现象剖析 30

2.3 流动的密度 34

2.3.1 一点处密度的定义与粒子和连续介质模型 34

2.3.2 流体密度的变化——流体的压缩性和膨胀性 35

2.3.3 流体密度的时、空间变化和随体导数 38

2.3.4 流体混合物的密度 39

24 流体的相变和表面现象 42

241 液体的饱和蒸汽压和空气分高压 42

243 流体接触处的表面现象 43

242 气穴现象和汽蚀过程 43

244 流动附面层和流动雷诺数 47

思考题和习题 49

第三章 流体流动和连续性方程 54

31 流体流动的描述法 54

311 流场和流动参数 54

312 拉格朗日(Largrange)描述法和流动迹线 55

313 欧拉(Euler)描述法和流动流线、流管和流束 56

314 工程控制体(Control Volume)描述法 62

32 流体流动连续性和积分模型 63

321 流动连续性积分模型 63

322 积分模型的工程应用 66

33 流体流动连续性和微分模型 70

331 物理模型和数学模型 70

332 模型剖析 71

思考题和习题 73

第四章 非粘性流动 77

41 基本概念、现象、学习目的和方法 77

411 两类工程现象 77

412 学习目的和方法 78

4.2 欧拉(Euler) 运动微分模型 78

4.2.1 物理模型 78

4.2.2 物理模型的剖析 79

4.2.3 数学模型 80

4.3 欧拉运动微分模型的特定解Ⅰ——静止和相对静止课题的工作方程 82

4.3.1 特定解Ⅰ与它的物理意义和几何意义 82

4.3.2 特定解Ⅰ的工程应用 84

4.4 欧拉运动微分模型的特定解Ⅰ——伯努利(Bernoulli)积分方程 99

4.4.1 伯努利积分方程 99

4.4.2 伯努利积分方程的物理意义和几何意义 100

4.4.3 伯努利积分方程的工程应用 103

4.5 线动量方程和角动量方程 107

4.5.1 线动量积分模型 107

4.5.2 角动量积分模型 112

思考题和习题 114

第五章 粘性流动 128

5.1 粘性效应和流动型态 128

5.1.1 粘性效应和能量损耗 128

5.1.2 流动型态、雷诺数、层流和湍流 129

5.1.3 雷诺数的物理意义和工程分析 132

5.2 层流线动量衡算和运动方程 135

5.2.1 牛顿运动第二定律的历史回顾 135

5.2.2 粘性流动第一类课题：液膜定常流动 136

5.2.3 粘性流动第二类课题：两板间流体定常流动 139

5.2.4 粘性流动第三类课题：垂直管流中流体定常流动 141

5.2.5 工程能量损耗和损耗系数 143

5.2.6 交流与局部阴力和阴力系数 148

5.3 通用粘性流动微分运动方程 152

5.3.1 物理模型和描述方法 152

5.3.2 作用力和动量变化率和剖析 153

5.3.3 微分数学模型——奈维(Navier)—斯托克斯(Stokes)方程 155

5.3.4 对数学模型的分析 157

5.3.5 特定解和工程应用 157

5.4 湍流 162

5.4.1 湍流运动的结构剖析 162

5.4.2 脉动现象和时匀化处理 163

5.4.3 湍流流动型态 164

5.4.4 普朗特(Prandtl)混合长理论 165

5.4.5 混合长理论的工程应用 167

5.5 减小粘性阻力和降低能耗的措施 176

5.5.1 物性开发与工业减阻剂 176

5.5.2 改变流道的几何结构与降低阻力系数 178

5.6 工业管流 179

5.6.1 简单管路 179

5.6.2 管系单元模型与串联、并联和分支管路 185

5.7.1 毕托(Pitot)测速计 197

5.7 变流、出流与流速、流量的测量 197

5.7.2 文丘里(Venturi)流量计 199

5.7.3 出流与孔板、喷咀流量计 202

5.7.4 转子流量计 211

思考题和习题 213

第六章 可压缩流动 228

6.1 干扰信息传播和当地音速 228

6.1.1 压缩波干扰信息的传播现象 228

6.1.2 当地音速 229

6.2 可压缩流基础方程 231

6.2.1 物理模型和描述方法 231

6.3 马赫数和它的物理意义 232

6.2.2 可压缩流动基础方程 232

6.3.1 马赫数 233

6.3.2 马赫数的物理意义 233

6.3.3 工程不可压缩流动处理范围 233

6.4 流动滞止状态、临界状态和流动的分类 236

6.4.1 滞止状态和最大流速 236

6.4.2 临界状态和流动的分类 237

6.5 收缩喷管和拉伐尔(Laval)收缩—扩散喷管 242

6.5.1 收缩喷管 242

6.5.2 拉伐尔收缩—扩散喷管 244

6.6.1 小扰动传播图象和马赫波 248

6.6 超音速流动的特征性质 248

6.6.2 一维正激波 249

6.7 圆管中可压缩流动的现象剖析 257

6.7.1 圆管中可压缩流动的现象剖析 257

6.7.2 基础理论与工作方程 257

6.7.3 完备气体在圆管中的绝热流动 259

6.7.4 完备气体在圆管中的等温流动 264

思考题和习题 270

第七章 颗粒绕流基础 277

7.1 粘性绕流与管中流动的区别 277

7.1.1 绕流形体时流动形态的变化 277

7.1.2 能量损耗与物体的几何形状和表面状态的关系 278

7.1.3 绕流雷诺数和能量损耗的工程描述法 279

7.1.4 绕流作用力 280

7.2 平板上部的绕流流动 281

7.2.1 平板上部层流边界层流动 281

7.2.2 平板上部？流边界流动 287

7.3 形体绕流阻力和阻力系数 291

7.3.1 形体绕流阻力系数CD的实验测定与CD—ReD图和表 291

7.3.2 球体绕流流动区域分析和CD—ReD的函数关系 294

7.4 球形体的悬浮速度 297

7.4.1 自由沉降速度和自由悬浮速度 297

7.4.2 球形单颗粒自由悬浮速度和实际悬浮速度 298

7.5 不规则形体的悬浮速度、形状系数和有限空间影响 304

7.5.1 不规则形体的形状系数和悬浮速度 304

7.5.2 有限空间边界约束时的球体悬浮速度 305

7.6 单颗粒非定常流动 309

7.7 颗粒群流动基础 313

7.7.1 颗粒群粒径（粒度）、粒度分布、平均粒径和有关常见测量方法 313

7.7.2 悬浮速度和测定方法 322

7.8 圆管中气固两相流动和气力输送 324

7.8.1 圆管中气固两相流动 324

7.8.2 圆管中颗粒系流动的物理模型和特征性质混合比m 326

7.8.3 圆管中颗粒系流动压强损失的函数表达式 328

7.8.4 对压损 pr方程的分析与压损比 p和特征阻力系数x 329

思考题和习题 334

第八章 相拟原理、准数解与离心式泵和风机的系列设计与选用 338

8.1 现象剖析、学习目的的和方法 338

8.1.1 现象剖析 338

8.1.2 学习目的和方法 340

8.2 离心式泵和风机的基础理论 340

8.2.1 流道中流体运动学 340

8.2.2 流道中流体动力学 341

8.3.1 理论性能曲线和实际性能曲线 344

8.3 离心式泵和风机的性能曲线 344

8.3.2 离心式泵和风机的性能曲线图 347

8.4 相似原理、准数解与离心式泵和风机的设计和选用 353

8.4.1 流动相似概念和相似原理 353

8.4.2 流动相似条件 354

8.4.3 相拟无量纲准数 362

8.4.4 系列设计和生产与离心式泵和风机的选用 363

8.5 离心式泵和风机在管路中的工作和调节 369

8.5.1 管路特性曲线与单机运行时的工作点 369

8.5.2 离心式泵或风机的联合运行 372

思考题和习题 374

参考文献 378