第一部分 流体力学 6
1 流体的物理性质 6
1.1 流体的惯性和重力特性 6
1.1.1 流体的惯性 6
1.1.2 流体的重力特性 7
1.2 流体的压缩性和热胀性 8
1.2.1 液体的压缩性和热胀性 8
1.2.2 气体的压缩性和热胀性 9
1.3 流体的黏性 10
1.4 表面张力 13
1.5 汽化压强 14
思考题与习题 15
2 流体静力学 16
2.1 作用在流体上的力 16
2.1.1 表面力 16
2.1.2 质量力 17
2.2 流体静压强及其特性 17
2.2.1 流体静压强的定义 17
2.2.2 流体静压强的特性 18
2.3 流体静压强的分布规律 19
2.3.1 流体静压强基本方程式 19
2.3.2 静压强基本方程式的意义 21
2.3.3 等压面 连通器 帕斯卡定律 22
2.4 压强的测量 24
2.4.1 压强的两种计量基准 24
2.4.2 压强的计量单位 25
2.4.3 液柱式测压计 27
2.5 作用于平面上的液体总压力 30
2.5.1 总压力的大小和方向 30
2.5.2 总压力的作用点 32
2.6 作用于曲面上的液体总压力 34
2.6.1 总压力的大小 34
2.6.2 总压力的方向 36
2.6.3 总压力的作用点 36
思考题与习题 37
3 一元流体动力学 41
3.1 研究流体运动的两种方法 41
3.1.1 拉格朗日法 42
3.1.2 欧拉法 42
3.2 描述流体运动的基本概念 42
3.2.1 压力流与无压流 42
3.2.2 恒定流与非恒定流 43
3.2.3 流线与迹线 43
3.2.4 一元流、二元流和三元流 44
3.2.5 元流与总流 44
3.2.6 过流断面、流量和断面平均流速 45
3.2.7 均匀流与非均匀流、渐变流与急变流 46
3.3 恒定流连续性方程式 46
3.4 恒定流能量方程式 48
3.4.1 元流能量方程 49
3.4.2 总流能量方程 50
3.4.3 能量方程式的意义及总水头线和测压管水头线的绘制 52
3.4.4 能量方程的应用条件、解题的一般步骤及注意事项 54
3.4.5 气流的能量方程 56
3.5 流体动力学基本方程的应用 58
思考题与习题 63
4 流动阻力与能量损失 66
4.1 流动阻力与能量损失的两种形式 66
4.1.1 沿程阻力与沿程损失 66
4.1.2 局部阻力与局部损失 67
4.1.3 能量损失的计算公式 67
4.2 两种流态与雷诺数 68
4.2.1 流态实验 68
4.2.2 流动形态与沿程损失的关系 69
4.2.3 流动形态的判别标准——雷诺数 69
4.3 均匀流动的沿程水头损失和基本方程式 72
4.3.1 均匀流动的沿程水头损失 72
4.3.2 均匀流基本方程 73
4.3.3 圆管均匀流过流断面上切应力分布 74
4.4 圆管中的层流运动 74
4.4.1 圆管层流运动的特征 74
4.4.2 圆管层流运动的流速分布 75
4.4.3 圆管层流水头损失的计算 76
4.5 紊流运动 76
4.5.1 紊流特性与时均化 76
4.5.2 黏性底层与紊流核心区 78
4.6 尼古拉兹实验与莫迪图 78
4.6.1 沿程阻力系数及其影响因素的分析 78
4.6.2 尼古拉兹实验 79
4.6.3 莫迪图 80
4.7 局部损失 82
4.7.1 局部损失的原因 82
4.7.2 局部损失的计算 84
4.7.3 减小阻力的措施 89
4.8 绕流阻力与升力 91
4.8.1 绕流运动与边界层的基本概念 91
4.8.2 绕流阻力与升力 92
思考题与习题 94
5 管路计算 97
5.1 简单管路的计算 97
5.2 管路的计算 101
5.2.1 串联管路 101
5.2.2 并联管路 101
5.2.3 分支管路 103
5.3 有压管路中的水击 103
5.3.1 水击现象 103
5.3.2 防止水击危害的措施 106
5.4 沿途均匀流管路的计算 106
思考题与习题 108
6 孔口、管嘴出流和气体射流 110
6.1 孔口出流 110
6.1.1 孔口自由出流 111
6.1.2 孔口淹没出流 111
6.1.3 孔口出流的应用 113
6.2 管嘴出流 114
6.2.1 圆柱形外管嘴的恒定出流 114
6.2.2 其他形式的管嘴 116
6.3 无限空间淹没紊流射流 118
6.3.1 气体紊流射流的基本特性 118
6.3.2 射流主体段运动参数的计算 120
6.4 温差或浓差射流及射流弯曲 122
6.4.1 温差或浓差射流 123
6.4.2 射流弯曲 125
思考题与习题 127
7 流体测量 129
7.1 静压测量 129
7.2 毕托管测量流速 130
7.3 测量速度的其他方法 132
7.3.1 热线测速仪 132
7.3.2 激光多普勒测速仪（LDV） 132
7.3.3 粒子图像测速仪（PIV） 132
7.3.4 水流计和风速仪 133
7.3.5 漂浮测量 133
7.3.6 照相和光学测量 133
7.3.7 其他测速仪器与方法 133
7.4 流量测量 133
7.4.1 文丘里（Venturi）流量计 134
7.4.2 喷嘴流量计 136
7.4.3 孔板流量计 137
7.5 测量流量的其他方法 138
7.5.1 差压流量计（DP） 138
7.5.2 容积流量计（PD） 138
7.5.3 变面积流量计 139
7.5.4 涡轮流量计 139
7.5.5 电磁流量计 139
7.5.6 超声（波）流量计 140
7.5.7 涡街流量计 140
7.5.8 质量流量计 141
7.5.9 科里奥利流量计 141
7.5.10 新型流量计 141
思考题与习题 142
8 明渠流动、堰流和渗流 144
8.1 明渠流动概述 144
8.1.1 明渠的几何性质 144
8.1.2 明渠流动的特点 146
8.2 明渠均匀流 147
8.2.1 水力特征和形成条件 147
8.2.2 过水断面的几何要素 148
8.2.3 明渠均匀流基本公式及水力计算 149
8.2.4 水力最优断面和允许流速 150
8.3 明渠非均匀流基本概念 151
8.3.1 明渠非均匀流的定义、形成及特征 151
8.3.2 断面单位能量、临界水深及临界底坡 151
8.3.3 明渠的流动状态 154
8.3.4 水跃和水跌 155
8.4 棱柱形明渠非均匀渐变流水面曲线分析 156
8.4.1 微分方程 156
8.4.2 水面曲线分析 157
8.5 堰流基础 160
8.5.1 堰流定义和特征 160
8.5.2 堰与堰流分类 161
8.5.3 堰流基本公式 163
8.6 渗流概述 164
8.6.1 渗流基本概念 164
8.6.2 渗流简化模型 164
8.6.3 达西定律与裘皮依公式 164
8.6.4 井和井群 165
思考题与习题 168
第二部分 泵与风机 173
9 泵与风机的构造及工作原理 173
9.1 离心泵的基本构造及工作原理 173
9.1.1 离心泵的主要零件 173
9.1.2 离心式泵的管路及附件 178
9.1.3 离心泵的工作原理 179
9.1.4 常用离心泵 179
9.2 离心风机的基本构造及工作原理 180
9.2.1 离心风机的主要零件 180
9.2.2 离心风机的工作原理 183
9.2.3 离心风机的结构形式 183
9.3 轴流泵与风机的基本构造及工作原理 186
9.3.1 轴流泵与风机的基本构造 186
9.3.2 轴流式泵与风机的工作原理 187
思考题与习题 188
10 泵与风机的基本理论 189
10.1 泵与风机的基本性能参数 189
10.2 离心式泵与风机的基本理论 190
10.2.1 速度三角形 190
10.2.2 离心泵与风机的基本方程式 191
10.3 泵与风机的性能曲线 196
10.3.1 离心式泵与风机的性能曲线 196
10.3.2 轴流式泵与风机的性能曲线 199
10.4 相似定律及比转数 200
10.4.1 相似律 200
10.4.2 比例律 202
10.4.3 比转数 202
10.4.4 相似律、比例律及比转数的实际应用 204
思考题与习题 206
11 泵与风机的运行和选型与使用管理 207
11.1 管路特性曲线与工作点 207
11.1.1 管路特性曲线 207
11.1.2 泵或风机的工作点 208
11.1.3 运行工况的稳定性 209
11.2 泵的气蚀与安装高度 210
11.2.1 气蚀及其危害 210
11.2.2 泵的安装高度 211
11.2.3 气蚀余量 212
11.3 泵与风机的联合运行 214
11.3.1 并联工作 214
11.3.2 串联工作 216
11.4 泵与风机的工况调节 217
11.4.1 节流调节 217
11.4.2 变速调节 218
11.4.3 变角调节 219
11.4.4 变径调节 220
11.5 泵与风机的选用 221
11.5.1 选用原则 221
11.5.2 选用程序及注意事项 221
11.5.3 水泵的选择方法及步骤 222
11.5.4 风机的选择方法及步骤 224
11.5.5 泵与风机选择实例 229
11.6 常见故障的分析与排除 231
11.6.1 离心式泵的使用、维护及其故障分析 231
11.6.2 离心风机的安装、使用及其故障分析 233
思考题与习题 236
12 其他常用泵与风机 238
12.1 往复泵 238
12.2 管道泵 240
12.3 水环式真空泵 241
12.4 旋涡泵 241
12.5 潜水泵 242
12.6 深井泵 243
12.7 贯流式风机 244
思考题与习题 246
部分习题答案 247
参考文献 250