绪论篇 3
A1绪论 3
A1.1 流体运动与流体力学 3
A1.1.1 有关流体运动的三个问题 3
A1.1.2 流体力学的任务 4
A1.2 流体力学与科学 5
A1.3 流体力学与工程技术 6
A1.4 流体力学研究方法 7
A1.4.1 理论分析方法 7
A1.4.2 实验方法 8
A1.4.3 数值方法 8
A1.5 单位制 9
基础篇 13
B1流体及其物理性质 13
B1.1 连续介质假设 13
B1.1.1 流体的宏观特性 13
B1.1.2 流体质点概念 14
B1.1.3 连续介质假设 14
B1.2 流体的易变形性 15
B1.3 流体的黏性 17
B1.3.1 流体黏性的表现 17
B1.3.2 牛顿黏性定律 19
B1.3.3 黏度 22
B1.4 流体的其他物理性质 25
B1.4.1 流体的可压缩性 25
B1.4.2 表面张力 28
B1.5 流体模型分类 32
B1.5.1 无黏性流体与黏性流体 32
B1.5.2 可压缩流体与不可压缩流体 34
B1.5.3 其他流体类型 35
习题 35
B2流动分析基础 38
B2.1 描述流体运动的两种方法 38
B2.1.1 拉格朗日法 38
B2.1.2 欧拉法 39
B2.2 速度场 41
B2.2.1 流量与平均速度 42
B2.2.2 一维、二维与三维流动 45
B2.2.3 定常与不定常流动 48
B2.3 流体运动的几何描述 50
B2.3.1 迹线 50
B2.3.2 流线 51
B2.3.3 脉线 54
B2.3.4 流体线 56
B2.3.5 流管、流束与总流 56
B2.4 流体质点的随体导数 57
B2.4.1 加速度场 57
B2.4.2 质点导数 59
B2.5 一点邻域内相对运动分析 61
B2.5.1 亥姆霍兹速度分解定理 62
B2.5.2 流体元的变形 63
B2.5.3 流体元的旋转 68
B2.6 几种流动分类 71
B2.6.1 层流与湍流 71
B2.6.2 内流与外流 74
B2.6.3 有旋流动与无旋流动涡运动基本概念 75
B2.7 常用的流动分析方法 81
B2.7.1 基本的物理定律 81
B2.7.2 系统与控制体分析法 81
B2.7.3 微分与积分方法 83
B2.7.4 量纲分析法 83
习题 84
B3微分形式的基本方程 88
B3.1 微分形式的质量守恒方程 88
B3.1.1 流体运动的连续性原理 88
B3.1.2 微分形式的连续性方程 89
B3.2 作用在流体元上的力 93
B3.2.1 体积力与表面力 93
B3.2.2 重力场 95
B3.2.3 流体应力场 95
B3.3 微分形式的动量方程 100
B3.4 牛顿流体本构方程——广义牛顿应力公式 101
B3.5 纳维-斯托克斯方程 105
B3.6 边界条件与初始条件 108
B3.7 压强场 111
B3.7.1 静止流体中的压强分布 111
B3.7.2 压强计示方式与单位 113
B3.7.3 运动流体中的压强分布 117
B3.7.4 空化与空蚀 120
B3.8 涡动力学方程 123
B3.8.1 涡量输运方程 123
B3.8.2 开尔文定理 127
B3.8.3 亥姆霍兹定理 128
B3.9 微分形式的能量方程 129
习题 133
B4积分形式的基本方程 139
B4.1 流体系统的随体导数 139
B4.2 积分形式的连续性方程 143
B4.2.1 固定的控制体 143
B4.2.2 运动的控制体 148
B4.3 伯努利方程及其应用 150
B4.3.1 沿流线的伯努利方程 150
B4.3.2 沿总流的伯努利方程 156
B4.3.3 伯努利方程的水力学意义 160
B4.3.4 不定常流伯努利方程 161
B4.4 积分形式的动量方程及其应用 163
B4.4.1 固定的控制体 163
B4.4.2 运动的控制体 172
B4.5 积分形式的动量矩方程 173
B4.5.1 固定的控制体 174
B4.5.2 旋转的控制体 178
B4.6 积分形式的能量方程 180
B4.6.1 固定的控制体 180
B4.6.2 能量方程与伯努利方程比较 183
习题 186
B5量纲分析与相似原理 193
B5.1 量纲与物理方程的量纲齐次性 194
B5.2 量纲分析与∏定理 196
B5.2.1 ∏定理 197
B5.2.2 量纲分析法 197
B5.3 流动相似与相似准则 201
B5.3.1 流动相似 201
B5.3.2 相似准则 203
B5.4 相似准则数的确定 204
B5.5 常用的相似准则数 207
B5.6 模型实验与相似原理 211
B5.6.1 模型实验 211
B5.6.2 相似原理 212
B5.6.3 关于相似原理的讨论 214
习题 215
附录A 常用流体的物理性质 219
附录B 单位换算表 222
附录C 有关数学公式 225
参考文献 228
习题答案（部分） 230
索引 234
例题索引 238
Synopsis 240