《工程流体力学》PDF下载

  • 购买积分:15 如何计算积分?
  • 作  者:陈长植主编
  • 出 版 社:武汉:华中科技大学出版社
  • 出版年份:2008
  • ISBN:7560943721
  • 页数:495 页
图书介绍:本书主要内容包括流体基本物理性质、流体静力学、流体运动与动力学基础、液流阻力与水头损失、压力管路的水力计算、不稳定流以及非牛顿流体运动基础等。配有实验,使读者易于掌握工程流体力学基础理论;通过学习可以具有较强的应用工程流体力学基本理论来分析和解决实际问题的能力。

第1章 绪论 1

【要点提示】 1

流体力学的性质、任务及其发展简史 1

流体力学的定义、性质和任务 1

流体力学的发展简史 2

连续介质模型 5

流体质点的概念 5

连续介质模型 6

流体的基本特征和主要物理力学性质 7

流体的基本特征 7

流体的主要物理力学性质 8

作用于流体上的力 20

质量力 20

表面力 21

【本章小结】 22

【思考题】 22

【习题】 23

第2章 流体静力学 26

【要点提示】 26

静止流体中的压强特性 26

流体平衡微分方程及其积分 29

流体平衡微分方程 29

流体平衡微分方程的积分 30

重力场中流体的平衡 32

重力作用下的流体平衡方程 33

流体压强的度量及其量测 36

非惯性坐标系中流体的平衡—相对平衡 44

重力场中作用于物体表面的静水总压力 48

平面上的静水总压力 48

曲面上的静水总压力 55

作用于物体上的静水总压力—浮力 61

【本章小结】 64

【思考题】 65

【习题】 66

第3章 流体运动学 73

【要点提示】 73

描述流体运动的方法—拉格朗日法和欧拉法 74

拉格朗日法 74

欧拉法 75

流体运动的基本概念 77

迹线与流线 77

流管、元流和总流 79

过流断面、流量和断面平均流速 80

系统和控制体 81

流体运动的分类 82

一维、二维和三维流动 82

恒定流与非恒定流 82

均匀流与非均匀流 83

渐变流与急变流 84

有压流、无压流和射流 85

流体运动的连续性方程 85

总流的连续性方程 85

三维流动的连续性方程 87

流体微团的运动形式 89

线变形速度 91

角变形速度 91

旋转角速度 92

流体微团运动的合成 93

有势流动和有涡流动 94

有势流动 95

有涡流动及其涡量 95

【本章小结】 99

【思考题】 100

【习题】 101

第4章 流体动力学基础 104

【要点提示】 104

流体的运动微分方程 105

理想流体的运动微分方程—欧拉方程 105

黏性流体的运动微分方程—纳维-斯托克斯(N-S)方程 107

理想流体运动微分方程的伯努利积分 110

伯努利积分 110

重力场中理想流体元流的伯努利方程 112

实际流体的伯努利方程 116

元流的伯努利方程 116

总流的伯努利方程 117

总流的伯努利方程应用的扩展 130

实际流体恒定总流的动量方程 137

恒定总流的动量方程 137

动量方程的应用 139

恒定总流动量方程的应用条件和应用方法 143

恒定平面势流 144

恒定平面势流的流速势函数与流函数 144

基本的简单的平面势流及其叠加原理 152

【本章小结】 159

【思考题】 160

【习题】 162

第5章 流动形态、水流阻力和水头损失 171

【要点提示】 171

流动阻力和水头损失的分类 171

流动阻力和水头损失的分类 171

水头损失的一般表达式 172

黏性流体的两种流动形态—层流与紊流(湍流) 174

两种不同的流态—雷诺实验 174

沿程水头损失与断面平均流速的关系 175

两种流态的判别—雷诺数Re 176

沿程水头损失与切应力的关系 179

均匀流基本方程 179

圆管过流断面上切应力分布 181

摩阻流速 181

圆管中的层流流动 182

断面流速分布 182

沿程水头损失的计算 184

紊流运动的基本概念 186

紊流的基本特征 186

紊流中物理量的表示方法—紊流运动的时均化 188

紊流的切应力 191

黏性底层 196

紊流的沿程水头损失 199

尼古拉兹实验 199

流速分布 202

沿程阻力系数λ的半经验公式 205

阻力分区的判别标准 205

实用管道和柯列勃洛克公式 206

紊流沿程阻力系数的经验公式 210

非圆管的沿程水头损失 214

局部水头损失 218

局部水头损失产生的原因 218

局部阻力系数的影响因素 220

常用的局部阻力系数 220

局部阻力之间的相互干扰 226

边界层的基本概念和物体的绕流阻力 228

边界层的基本概念 228

曲面边界层的分离现象和压差阻力 230

绕流阻力 235

【本章小结】 241

【思考题】 243

【习题】 243

第6章 孔口、管嘴出流和有压管流 248

【要点提示】 248

孔口出流 249

薄壁小孔口恒定出流 249

大孔口出流 251

孔口非恒定出流 252

管嘴出流 254

圆柱形外管嘴恒定出流 255

圆柱形管嘴内收缩断面处的真空 256

圆柱形外管嘴的正常工作条件 257

其他形状常用管嘴的出流 257

有压管道恒定流动 258

有压管道的分类 258

短管的水力计算 259

长管的水力计算 267

有压管道中的水击 285

水击现象 285

水击压强的计算 289

水击波的传播速度 290

预防水击危害的措施 292

离心泵的工作原理及其选用 292

离心泵的工作原理 293

离心泵的工作性能曲线 294

管道的特性曲线 297

泵工作点的确定及泵的选用 298

【本章小结】 301

【思考题】 304

【习题】 305

第7章 明渠恒定流动 314

【要点提示】 314

明渠流动的水流特点和明渠流动的分类 314

明渠流动的水流特点 314

明渠槽身的形式和明渠流形的分类 316

明渠恒定均匀流 318

明渠均匀流的特征及其形成条件 318

明渠均匀流基本公式 319

明渠均匀流的水力计算 320

明渠均匀流水力计算中的允许流速、水力最优断面及其他问题 325

无压圆管均匀流 332

明渠水流的两种流动形态 337

明渠恒定非均匀流动的特性 337

缓流和急流 338

微幅干扰波的波速和弗劳德数 339

断面单位能量和临界水深 342

临界底坡 345

明渠水流两种流态的转换—水跃和水跌 348

水跃—急流到缓流的过渡 348

水跌—缓流到急流的过渡 359

明渠恒定非均匀渐变流基本方程 361

棱柱形明渠恒定非均匀渐变流水面曲线分析 363

棱柱形明渠非均匀渐变流水深沿程变化的微分方程 363

棱柱形明渠渐变流水面曲线形式 364

水面线分析的一般原则 369

水面线分析举例 371

明渠恒定非均匀渐变流水面线的计算 373

人工明渠水面曲线的计算 374

天然河道水面曲线的计算 378

附录I 梯形、矩形断面明槽正常水深求解图 381

附录Ⅱ 梯形、矩形、圆形断面明槽临界水深求解图 382

【本章小结】 383

【思考题】 386

【习题】 388

第8章 堰流 392

【要点提示】 392

堰流的水流特点 392

堰和堰流的分类 393

堰流的基本公式 395

薄壁堰流 397

矩形薄壁堰流 397

三角形薄壁堰流 401

梯形薄壁堰流 402

实用堰流 403

实用堰的分类 403

计算公式 405

影响实用堰流过流能力的因素分析简介 405

侧收缩的影响 407

淹没的影响 408

宽顶堰流 410

宽顶堰流的流动特点 410

计算公式与流量系数 410

侧收缩的影响 411

淹没的影响 412

无坎宽顶堰流 414

【本章小节】 415

【思考题】 417

【习题】 417

第9章 渗流 420

【要点提示】 420

孔隙介质和渗流模型 420

土壤的渗透特性及土壤的分类 420

水在土壤中的状态 421

渗流的简化模型 422

渗流的达西定律 423

达西定律 423

达西定律的适用范围 424

渗透系数及其确定方法 425

恒定的无压渗流 428

无压均匀渗流 428

无压渐变渗流的裘皮幼公式 429

无压渐变渗流的浸润线 430

井的渗流 434

完全普通井(完全潜水井) 435

完全自流井(完全承压井) 437

井群 438

【本章小结】 443

【思考题】 445

【习题】 445

第10章 量纲分析和相似原理 450

【要点提示】 450

量纲和谐原理 450

量纲分析的概念 450

无量纲量 453

量纲和谐原理 454

量纲分析法 456

瑞利法 457

π定理 459

量纲分析法的主要用途和局限性 464

相似理论基础 465

相似概念 465

相似准则 467

模型实验 472

模型律的选择 473

模型设计 474

【本章小结】 477

【思考题】 479

【习题】 480

习题答案 483

参考文献 494