流体力学基础及其工程应用 上册(翻译版·原书第4版)

前言

第
1章　引言与基本概念·1
1.1　引言 1
1.2　流体力学简要发展史 5
1.3　无滑移条件· 7
1.4　流体流动的分类 8
1.5　体系和控制体 12
1.6　量纲和单位的重要性 13
1.7　工程问题的数学建模 18
1.8　问题求解技巧 20
1.9　工程软件包· 21
1.10　准确度、精密度和有效数字 24

应用展示：核爆炸和雨滴有何共同之处 27

小结 28

参考文献和阅读建议· 28

习题 28

第
2章　流体的性质 2
2.1　引言 32
2.2　密度与比重· 33
2.3　蒸气压与空化 · 35
2.4　能量与比热容 37
2.5　可压缩性与声速 38
2.6　黏度 43
2.7　表面张力与毛细现象 47

小结 53

应用展示：空化 54

参考文献和阅读建议· 55

习题 55

第
3章　压强与流体静力学 67
3.1　压强 67
3.2　压强测量装置· 72
3.3　流体静力学引言 · 78
3.4　水下平板的受力分析 79
3.5　水下曲面的受力分析 83

3.6　浮力和稳定性 85
3.7　以刚体形式运动的流体 90

小结 97

参考文献和阅读建议· 98

习题 98

第
4章　流体运动学
118
4.1　拉格朗日法与欧拉法
118
4.2　流动类型与流动可视化
124
4.3　流体流动数据图
· 130
4.4　其他运动学描述方法
132
4.5　涡量与旋度· 137
4.6　雷诺输运定理
· 141

小结
147

应用展示：射流激励器
· 148

应用展示：闻实物：人类的气道
149

参考文献和阅读建议· 150

习题
150

第
5章　伯努利方程与能量方程 164
5.1　引言 164
5.2　质量守恒 165
5.3　机械能与效率 172
5.4　伯努利方程· 176
5.5　一般能量方程 189
5.6　定常流的能量分析 193

小结 201

参考文献和阅读建议· 202

习题 203

第
6章　流动系统的动量分析215
6.1　牛顿定律 215
6.2　控制体的选择 · 216
6.3　控制体的受力分析 217
6.4　线动量方程· 220
6.5　旋转运动和角动量回顾 231
6.6　角动量方程· 233


应用展示：蝠鲼游泳 240
小结 241
参考文献和阅读建议· 241
习题 242

第 7章　量纲分析与模型化 ·255
7.1　量纲与单位· 255
7.2　量纲齐次性· 256
7.3　量纲分析与相似性 261
7.4　重复变量法与白金汉 Π定理 265
历史聚焦：无量纲参数所纪念的人 271
7.5　实验测试、模型化与不完全相似 278
应用展示：果蝇如何飞行 · 284
小结 285
参考文献和阅读建议· 285
习题 285

第 8章　内流 302
8.1　引言 302
8.2　层流和湍流· 303
8.3　入口区域 305
8.4　管内层流 307
8.5　管内湍流 314
8.6　局部损失 327
8.7　管道系统与泵的选择 333
8.8　流量与速度测量 · 341
应用展示：彩色粒子阴影测速
/加速度
测量 361

小结 361
参考文献和阅读建议· 363
习题 364

附录　特性参数表与曲线图 380

表
A-1　物质的摩尔质量、气体常数以及

理想气体比热 381表
A-2　沸点和冰点属性 382
表
A-3　饱和水属性· 383
表
A-4　饱和制冷剂 .134a属性 · 384
表
A-5　饱和氨属性 385
表
A-6　饱和丙烷属性 386
表
A-7　液体的属性 387
表
A-8　液态金属的属性 388
表
A-9　1atm下的空气属性 389
表
A-10　1atm下的气体属性 390
表
A-11　高空大气参数·· 392
图
A-12　圆管中充分发展流动的摩擦系数

莫迪图· 393
表
A-13　理想气体一维等熵可压缩流气动
函数表（k = 1.4） 394
表
A-14　理想气体一维正激波
函数表（k = 1.4） 395
表
A-15　理想气体的瑞利流函数表
（k = 1.4）· 396
表
A-16　理想气体的法诺流函数表
（k = 1.4）· 397
数据表· 398