第一章引言 1
第二章液体和气体的特性 13
2.1液体的特性 13
2.2应力状态 14
2.3液体的压力 16
2.4气体的特性 21
2.5气体的压力 22
2.6大气压和液压的交互作用 26
2.7在其他力场中的平衡 28
2.8表面张力(毛细现象) 31
2.9习题 34
第三章流体运动学 37
3.1表示运动的方法 37
3.2流动的加速度 40
3.3流动拓扑学 42
3.4习题 47
第四章流体动力学 50
4.1无黏性流体动力学 50
连续性和伯努利方程 50
伯努利方程的推论 53
压强的测量 60
间断面和漩涡的形成 61
位势流 64
翼型的升力和马格努斯效应 75
定常流动的动量平衡定理 77
自由液体表面的波 85
习题 92
4.2黏性流体动力学 96
黏性(内摩擦),纳维-斯托克斯方程 96
动力相似性,雷诺数 100
层流边界层 102
湍流的形成 104
充分发展的湍流 113
流动分离和漩涡的形成 120
二次流 126
黏性起主导作用的流动 128
管子和渠道中的流动 134
流体中运动物体的阻力 139
非牛顿介质中的流动 147
习题 151
4.3气体动力学 156
压强的传播,声速 156
定常可压缩流动 160
能量守恒定理 164
正激波理论 165
绕角的流动,自由射流 168
小扰动流动 171
绕翼型的流动 175
习题 180
第五章流体力学基本方程 184
5.1连续方程 184
5.2纳维-斯托克斯方程 185
层流流动 185
湍流流动的雷诺方程 192
5.3能量方程 196
层流流动 196
湍流流动 200
5.4守恒律基本方程 201
基本方程的层次结构 201
纳维-斯托克斯方程 202
蜕化的模型方程 206
湍流的雷诺方程 212
多相流动 214
带有反应的流动 216
5.5扰动的微分方程 218
5.6习题 222
第六章空气动力学 228
6.1空气动力学基础 228
鸟的飞行和技术模拟 229
翼型和机翼 230
翼型和机翼理论 237
空气动力设备 252
6.2跨声速空气动力学 253
后掠机翼 255
激波-边界层相互作用 258
流动分离 263
6.3超声速空气动力学 265
三角机翼 265
6.4习题 272
第七章湍流流动 277
7.1湍流流动基础 277
7.2湍流的开始 278
线性稳定性 278
非线性稳定性 280
非正态稳定性 281
7.3充分发展的湍流 282
混合长度的概念 282
湍流混合 284
湍流中的能量关系 285
7.4湍流的分类 286
自由湍流 286
沿边界的流动 288
旋转和分层流,带有曲率影响的流动 291
风洞中的湍流 293
二维湍流 296
7.5湍流的新发展 300
实验方法 300
小尺度湍流 301
惯性区和耗散区中的间隙性 302
湍流的计算 303
展望 305
第八章流体力学不稳定性 306
8.1流体力学不稳定性的基础 306
流体力学不稳定性的实例 306
稳定性的定义 311
局部扰动 314
8.2分层流不稳定性 315
瑞利-贝纳尔对流 315
马兰贡尼对流 325
扩散对流 328
8.3流体动力学不稳定性 333
泰勒不稳定性 333
格特勒不稳定性 338
8.4剪切流不稳定性 339
边界层流动 340
托尔明-施里希廷不稳定和横流不稳定性 345
开尔文-亥姆霍兹不稳定性 359
尾迹流 361
第九章对流传热和传质 364
9.1传热和传质的基础 364
自由和强迫对流 364
热传导和热对流 366
扩散和对流 367
9.2自由对流 368
垂直平板上的对流 368
水平圆柱处的对流 372
9.3强迫对流 373
管流 373
边界层流动 377
流动中的物体 382
9.4热交换和质量交换 383
平板处的质量交换 383
第十章多相流 386
10.1多相流的基础 386
定义 387
流态 389
流态图 389
10.2流动模型 392
一维双流体模型 392
混合模型 395
漂移流模型 397
泡和滴 399
喷雾流 401
10.3水力元件中的压强损失和体积分数 405
水平直管中的摩擦损失 405
加速度损失 409
10.4密度波的传播速度和临界质量通量 412
密度波 412
临界质量通量 414
气穴 420
10.5两相流中的不稳定性 423
第十一章带反应的流动 428
11.1带反应流动的基础 428
速率律和反应阶 428
前向和逆向反应的关系 429
基本反应和反应分子性 430
速率系数与温度的关系 432
反应系数与压强的关系 434
反应历程的特性 435
11.2层流反应流动 441
预混火焰的结构 441
预混火焰的火焰速度 443
灵敏度分析 445
非预混的逆流火焰 446
非预混射流的火焰 448
快速化学反应的非预混火焰 448
用等离子体净化废气 450
腐蚀反应器中的流动 451
非均质的催化 453
11.3湍流反应流动 454
综述和概念 454
直接数值模拟 455
湍流模型 456
平均反应速率 458
涡-破裂模型 462
大涡模拟(LES) 463
湍流非预混火焰 463
湍流预混火焰 472
11.4高超声速流 478
再入大气飞行中的物理-化学现象 478
化学非平衡 479
热非平衡 481
再入飞行器上的表面反应 484
第十二章大气及海洋中的流动 486
12.1大气及海洋流动的基础知识 486
引言 486
旋转系中的基本方程 486
地转流动 489
涡 490
埃克曼层 493
普朗特层 496
12.2大气中的流动 498
热风系统 499
热对流 501
重力波 503
涡 506
全球大气环流 511
12.3海洋中的流动 513
风驱动的流动 513
水波 515
12.4大气及海洋流动的应用问题 517
天气预报 517
温室效应及气候预测 519
臭氧洞 522
第十三章血液循环中的生物流体力学 525
13.1生物流体力学基础 525
呼吸系统 527
血液循环 529
血液流变学 533
13.2心脏中的流动 535
心脏的生理学与解剖学 535
心脏的结构 537
心脏激发的生理学 541
心脏中的流动 543
心脏瓣膜 547
13.3血管中的流动 550
非定常管流 553
非定常的动脉流动 555
动脉支 557
第十四章热力涡轮机械 559
14.1热力涡轮机械的基本原理 559
14.2轴流式压气机 562
流量系数,压强系数,反力度 562
设计方法 566
亚声速压气机 568
跨声速压气机 571
14.3离心式压气机 574
离心式压气机中流动的物理现象 574
流量系数,压强系数,以及效率 578
滑移系数 580
14.4燃烧室 581
有传热效应的流动 581
燃烧室的几何形状 583
14.5涡轮机 584
基本原理 584
效率,流量系数,功系数,以及反力度 585
冲击式与反力式涡轮级 586
中外人名对照表 589
索引 594