流体力学及其工程应用 原书第10版 英文版PDF电子书下载

第1章 绪论 1

1.1 流体力学的范畴 1

1.2 流体力学的发展简史 1

1.3 本书的内容及怎样学好流体力学 3

1.4 解题的方法 4

1.5 量纲和单位 6

第2章 流体的属性 13

2.1 固体和液体的区别 13

2.2 气体和液体的区别 13

2.3 密度、重度、比体积和相对密度 14

2.4 可压缩流体与不可压缩流体 16

2.5 液体的压缩性 17

2.6 液体的重度 19

2.7 理想气体的属性关系式 22

2.8 理想气体的压缩性 25

2.9 标准大气 27

2.10 理想流体 29

2.11 黏性 29

2.12 表面张力 37

2.13 液体的蒸气压 40

习题 41

第3章 流体静力学 45

3.1 一点处的压强与方向无关 45

3.2 静止液体中压强的变化 46

3.3 用流体高度表示的压强 50

3.4 绝对压强与表压 53

3.5 压强的测量 55

3.6 平面上的作用力 66

3.7 压力中心 68

3.8 曲面上的作用力 77

3.9 淹没物体及漂浮物体的浮力与稳定性 81

3.10 有加速度作用时的液体质量 88

习题 92

第4章 液体运动学基础 97

4.1 流体流动分类 97

4.2 层流与湍流 98

4.3 定常流与直匀流 101

4.4 轨线、流线及染色线 102

4.5 流量与平均流速 103

4.6 流体系统与控制体 106

4.7 连续方程 108

4.8 一维流、二维流及三维流 110

4.9 流动网络 111

4.10 流动网络的应用与限制 114

4.11 流动问题中的参考架构 117

4.12 定常流中的速度和加速度 117

4.13 非定常流中的速度和加速度 121

习题 124

第5章 定常流中的能量 127

5.1 运动流体中的各种能量 127

5.2 理想流体沿流线的定常流运动方程及伯努利定理 131

5.3 实际流体沿流线的定常流运动方程 135

5.4 流体流动时的压强 138

5.5 任意流体定常流的通用能量方程 140

5.6 不可压缩流体定常流的能量方程及伯努利定理 143

5.7 可压缩流体定常流的能量方程 147

5.8 压头 150

5.9 运动流体的功率 150

5.10 空化 154

5.11 水力坡度线与能量线的定义 158

5.12 淹没式出流的压头损失 160

5.13 水力坡度线与能量线的应用 161

5.14 液体流动问题的求解方法 165

5.15 射流轨迹 169

5.16 弯曲通道中的流动 172

5.17 强迫涡或有漩涡 173

5.18 自由涡或无漩涡 176

习题 179

第6章 运动流体的动量和力 185

6.1 动量定理的推导 185

6.2 纳维-斯托克斯方程 188

6.3 动量修正系数 189

6.4 动量定理的应用 190

6.5 作用在压力管道上的力 193

6.6 自由射流作用在固定叶片或桨叶上的力 198

6.7 运动叶片的绝对速度与相对速度之间的关系 200

6.8 射流作用在一个或多个运动叶片或桨叶上的力 201

6.9 射流的反作用 206

6.10 喷气推进 210

6.11 旋转机械的连续性、相对速度及转矩 212

6.12 机械功的压头当量 219

6.13 通过旋转通道的流动 219

6.14 有旋转条件下的反作用 220

6.15 动量定理在螺旋浆及风车上的应用 222

习题 226

第7章 相似律及量纲分析 232

7.1 相似律的定义及应用 232

7.2 几何相似 232

7.3 运动相似 233

7.4 动力相似 234

7.5 尺度比 241

7.6 对模型的一些说明 243

7.7 量纲分析 245

习题 252

第8章 加压导管中的定常不可压缩流 255

8.1 层流与湍流 255

8.2 临界雷诺数 256

8.3 水力半径、水力直径 258

8.4 等截面导管中的摩擦压头损失 258

8.5 圆形导管中的摩擦损失 261

8.6 非圆形导管中的摩擦损失 263

8.7 圆管层流 264

8.8 层流的进口段状况 265

8.9 湍流 268

8.10 湍流的黏性底层 271

8.11 湍流的速度型 276

8.12 管壁粗糙度 280

8.13 摩擦因数图线 282

8.14 单管流动：求解的基础 285

8.15 单管流动：猜试凑法求解 287

8.16 单管流动：直接求解 293

8.17 单管流动：自动求解 296

8.18 单管流动的经验公式 298

8.19 不严谨的压头损失公式 300

8.20 湍流的次要损失 301

8.21 进口段的压头损失 302

8.22 淹没式出流的压头损失 303

8.23 收缩损失 305

8.24 扩张损失 307

8.25 管接头中的损失 312

8.26 弯管与弯头中的损失 312

8.27 有次要损失的单管流动 315

8.28 装有水泵或水轮机的管路 321

8.29 分支管路 326

8.30 串联管路 333

8.31 并联管路 336

8.32 管网 339

8.33 管道流动的进一步讨论 343

习题 344

第9章 绕流物体所受的力 356

9.1 引言 356

9.2 不可压缩流边界层的摩擦阻力 358

9.3 不可压缩流体沿光滑平板的层流边界层 360

9.4 不可压缩流体沿光滑平板的湍流边界层 365

9.5 不可压缩流体沿着带有转捩区的光滑平板摩擦阻力 369

9.6 边界层的分离与压差阻力 372

9.7 作用在三维物体上的阻力（不可压缩流体） 374

9.8 作用在二维物体上的阻力（不可压缩流体） 382

9.9 升力与环量 385

9.10 圆柱体的理想流体绕流 387

9.11 翼型的升力 390

9.12 有限翼展机翼的诱导阻力 392

9.13 升力及阻力图线 395

9.14 压缩性对阻力和升力的影响 399

9.15 小结 401

习题 402

第10章 明渠中的定常流 407

10.1 明渠 407

10.2 均匀流 409

10.3 均匀流问题的解 414

10.4 明渠中的流速分布 419

10.5 宽而浅的水流 421

10.6 水力最佳断面 422

10.7 非满流的圆形断面 426

10.8 明渠中的层流 429

10.9 矩形渠道中的比能与水深的关系 431

10.10 缓流与急流 436

10.11 非矩形渠道的临界水深 438

10.12 临界水深的出现 441

10.13 隆起与收缩 442

10.14 非均匀流或变流 448

10.15 渐变流的能量方程 449

10.16 渐变流水面线（矩形渠） 452

10.17 水面线的举例 456

10.18 水跃 460

10.19 水跃的位置 465

10.20 重力波的速度 468

10.21 弯渠水流 471

10.22 过渡区 474

10.23 涵洞的水力学 476

10.24 明渠流动的深入论题 480

习题 481

第11章 流体的测量 491

11.1 流体属性的测量 491

11.2 静压的测量 495

11.3 用皮托管测量流体的速度 496

11.4 用其他方法测量流体的速度 500

11.5 流量的测量 503

11.6 孔口、喷嘴、管嘴 505

11.7 文丘里管流量计 515

11.8 流量喷嘴 519

11.9 孔板流量计 522

11.10 可压缩流体的流量测量 524

11.11 薄壁堰 527

11.12 流线型溢流堰和自由溢流 533

11.13 溢洪道 536

11.14 水闸 538

11.15 液面高度的测量 540

11.16 测量流量的其他方法 540

习题 541

第12章 非定常流问题 546

12.1 引言 546

12.2 变压头之下的流量 546

12.3 管道中的不可压非定常流 550

12.4 向定常流趋近 554

12.5 管道中压力波的传播速度 558

12.6 水锤 559

12.7 调压塔 569

习题 574

第13章 可压缩流体的定常流 580

13.1 热力学基础知识 580

13.2 适用于可压缩流的基本方程 584

13.3 声速 585

13.4 绝热流动（有摩擦或无摩擦） 588

13.5 滞止属性 589

13.6 等熵流动 593

13.7 截面积变化对一维可压缩定常流的影响 594

13.8 收缩喷管中的可压缩流动 596

13.9 收缩-扩张喷管中的等熵流 600

13.10 一维激波 603

13.11 斜激波 607

13.12 等温流 609

13.13 等截面管中的等温流 610

13.14 等截面管中的绝热流 614

13.15 不同流动类型的比较 618

13.16 小结 619

习题 619

第14章 理想流体的数学问题 622

14.1 连续性微分方程 622

14.2 无旋流 625

14.3 环量与涡量 627

14.4 流函数 629

14.5 基本流场 631

14.6 速度势 635

14.7 流线与等势线的正交性 636

14.8 多孔介质流 639

习题 642

第15章 水力机械——水泵 647

15.1 离心泵和轴流泵概述 647

15.2 水泵的扬程 651

15.3 水泵的效率 652

15.4 水泵的相似定律 652

15.5 水泵在等速运转时的特性曲线 655

15.6 典型混流离心泵的特性曲线 658

15.7 水泵的工况点 660

15.8 水泵的额定转速 662

15.9 周向速度系数 665

15.10 水泵中的气蚀现象 666

15.11 黏性效应 671

15.12 水泵的选择 671

15.13 水泵的串联和并联运行 675

15.14 水泵的安装 677

习题 679

第16章 水力机械——水轮机 685

16.1 水轮机 685

16.2 冲击式水轮机 686

16.3 冲击式水轮机的工作原理 689

16.4 冲击式水轮机的水头及效率 691

16.5 冲击式水轮机的喷嘴 695

16.6 反击式水轮机 697

16.7 反击式水轮机的工件原理 701

16.8 反击式水轮机的排放管及有效水头 702

16.9 水轮机的效率 706

16.10 反击式水轮机的相似定律 708

16.11 水轮机的周向速度系数及比转速 711

16.12 水轮机中的气蚀 713

16.13 水轮机的选择 717

16.14 水泵水轮机 719

16.15 水轮机的安装 720

习题 722

附录 729

附录A 流体及其几何特性 729

附录B 流体力学的方程 740

附录C 计算机编程与应用 745

附录D 参考文献 754

附录E 操纵题答案 764

附录F 769

索引 777