第1章 绪论 1
1.1作用在流体上的力 1
1.1.1质量力 1
1.1.2表面力 2
1.2流体的主要物理性质 2
1.2.1流动性 2
1.2.2惯性 3
1.2.3粘性 3
1.2.4压缩性和热胀性 6
1.2.5液体的表面张力特性和毛细管现象 7
1.2.6抗压性 8
1.3流体的力学模型 8
1.3.1连续介质模型 8
1.3.2无粘性流体模型 9
1.3.3不可压缩流体模型 9
本章习题 9
第2章 流体静力学 11
2.1流体静压强特性 11
2.2流体静压强的分布规律 12
2.2.1流体静压强的基本方程 12
2.2.2等压面 13
2.2.3流体静压强的分布规律 14
2.2.4测压管水头 15
2.3压强的计算基准和度量单位 15
2.3.1计算基准 15
2.3.2压强的度量单位 16
2.4作用于平面的液体压力 17
2.4.1解析法 17
2.4.2图解法 19
2.5作用于曲面的液体压力 21
2.5.1曲面上的液体压力 21
2.5.2压力体 22
本章习题 24
第3章 一元流体动力学基础 28
3.1描述流体运动的两种方法 28
3.1.1拉格朗日法 28
3.1.2欧拉法 29
3.2流场中的基本概念 29
3.2.1恒定流和非恒定流 29
3.2.2流线和迹线 30
3.2.3流管、流束、过流断面、元流和总流 30
3.2.4流量、断面平均流速 31
3.3恒定流动的连续性方程 31
3.3.1恒定元流的连续性方程 31
3.3.2恒定总流的连续性方程 32
3.4理想元流的伯努利方程 33
3.4.1理想元流的伯努利方程 34
3.4.2理想元流伯努利方程的物理意义和几何意义 35
3.4.3理想元流伯努利方程的应用 35
3.4.4粘性流体元流的伯努利方程 36
3.5恒定总流的伯努利方程 36
3.5.1渐变流过流断面的压强分布 36
3.5.2粘性流体总流伯努利方程 37
3.5.3总流伯努利方程的物理意义和几何意义 38
3.5.4总流伯努利方程应用 39
3.5.5水头线 42
3.5.6恒定气流的伯努利方程 43
3.6恒定总流动量方程 44
本章习题 47
第4章 流动阻力和水头损失 50
4.1沿程损失和局部损失 50
4.1.1流动阻力和能量损失的分类 50
4.1.2损失的计算公式 51
4.2层流与紊流，雷诺数 51
4.2.1层流与紊流 52
4.2.2雷诺数 53
4.2.3流态分析 54
4.2.4粘性底层 55
4.3沿程水头损失和切应力的关系 56
4.3.1均匀流动方程式 56
4.3.2圆管过流断面上切应力分布 57
4.4圆管中的层流运动 57
4.4.1流动特征和速度分布 57
4.4.2沿程水头损失的计算 58
4.5紊流运动 59
4.5.1紊流运动的特征与时均法 59
4.5.2紊流切应力 61
4.5.3混合长度理论 62
4.6紊流的沿程水头损失 63
4.6.1尼古拉兹实验 63
4.6.2沿程阻力系数的计算公式 66
4.6.3非圆管的沿程水头损失 70
4.7局部水头损失 72
4.7.1局部损失的一般分析 72
4.7.2几种典型的局部阻力系数 74
4.7.3局部阻碍之间的相互干扰 77
4.8边界层概念与绕流阻力 78
4.8.1边界层概念 78
4.8.2曲面边界层及其分离现象 80
4.8.3绕流阻力的计算 81
本章习题 83
第5章 孔口、管嘴出流和有压管道恒定流 87
5.1孔口恒定自由出流 87
5.2孔口恒定淹没出流 88
5.3管嘴出流 89
5.3.1圆柱形外管嘴恒定出流 89
5.3.2收缩断面的真空 90
5.3.3圆柱形外管嘴的正常工作条件 90
5.4有压管流 91
5.4.1短管的水力计算 91
5.4.2长管的水力计算 94
本章习题 97
第6章 明渠恒定均匀流 101
6.1明渠均匀流 102
6.1.1明渠均匀流形成的条件及特征 102
6.1.2过流断面的几何要素 103
6.1.3明渠均匀流的基本公式 103
6.1.4明渠均匀流的水力计算 104
6.1.5水力最优断面和允许流速 104
6.2无压圆管均匀流 106
6.2.1无压圆管均匀流的特征 106
6.2.2过流断面的几何要素 106
6.2.3无压圆管的水力计算 107
6.2.4最大充满度、允许流速 107
本章习题 108
第7章 渗流 110
7.1渗流达西定律 111
7.1.1达西定律 111
7.1.2达西定律的适用范围 112
7.1.3渗透系数的确定 112
7.2井和集水廊道 113
7.2.1井 113
7.2.2集水廊道 115
本章习题 116
第8章 相似原理和量纲分析 118
8.1相似原理 118
8.1.1相似概念 118
8.1.2相似准则 119
8.1.3模型律 120
8.2量纲分析 122
8.2.1量纲的概念 122
8.2.2量纲和谐原理 123
8.2.3量纲分析法 123
本章习题 126
第9章 流体运动参数的测量 128
9.1流速测量 128
9.1.1总压管 128
9.1.2毕托管 129
9.1.3微型螺旋桨式流速仪 129
9.2流量测量 130
9.2.1文丘里流量计 130
9.2.2孔板流量计 130
9.2.3量水堰 130
9.3压强测量 131
9.3.1测压管 131
9.3.2水银测压计 131
9.3.3弹力测压计 132
本章习题 132
第10章 实验 134
10.1静水压强实验 134
10.1.1实验目的 134
10.1.2实验装置 134
10.1.3实验原理 135
10.1.4实验方法及步骤 135
10.1.5注意事项 136
10.2有压管沿程水头损失实验 136
10.2.1实验目的 136
10.2.2实验装置 136
10.2.3实验原理 136
10.2.4实验方法及步骤 138
10.2.5注意事项 138
附录 部分习题参考答案 139
主要参考文献 145