物理流体力学

第1章 流体的物理性质(1)

1.1液态(1)

1.2宏观输运系数(6)

1.3输运现象的微观模型(15)

1.4表面效应和表面张力(24)

1.5流体中的电磁波散射和粒子散射(37)

附录1A 流体的输运系数(47)

第2章 运动流体中的动量输运(48)

2.1运动流体中的动量扩散和对流(48)

2.2黏性的微观模型(53)

2.3扩散和对流的比较(58)

2.4流体流动状态的描述(62)

第3章 流体运动学(67)

3.1流体运动的描述方法(67)

3.2流场中的变形(71)

3.3运动流体中的质量守恒(81)

3.4流函数(84)

3.5流场速度及其梯度的可视化和测量(88)

第4章 黏性流体动力学：流变特性和平行流动(99)

4.1表面力(99)

4.2流体的运动方程(104)

4.3流动边界条件(107)

4.4非牛顿流体(110)

4.5黏性牛顿流体的一维流动(126)

4.6非牛顿流体的一维定常流动(139)

附录4A不同坐标系下流体力学方程的表达式(146)

第5章 守恒律(150)

5.1质量守恒(150)

5.2动量守恒(151)

5.3动能守恒方程和伯努利方程(155)

5.4能量和动量守恒的应用(165)

第6章 势流(177)

6.1前言(177)

6.2势流的定义、性质和实例(179)

6.3势流中物体的受力(193)

6.4理想流体上的线性表面波(201)

6.5二维势流的电场类比(208)

6.6复位势(210)

附录6A速度势和流函数(220)

第7章 涡量、涡动力学以及旋转流动(222)

7.1涡量定义及示例：直线涡丝(222)

7.2速度环量动力学(231)

7.3涡动力学(239)

7.4涡量集中在奇异点上的几个例子 (245)

7.5涡、涡量以及空气和水中的运动(255)

7.6旋转流动(260)

7.7涡、旋转流动和二次流(282)

附录7A近乎理想的流体：超流氦(286)

第8章 准平行流动:润滑近似理论(292)

8.1润滑近似理论(292)

8.2具有自由表面的液膜流动：浸润动力学(305)

8.3圆柱形射流(317)

第9章 低雷诺数流动(324)

9.1低雷诺数流动(324)

9.2低雷诺数流动的运动方程(328)

9.3作用在运动物体上的力和力矩(339)

9.4小球在黏性流体中的匀速运动(346)

9.5低雷诺数情况下斯托克斯方程的局限性(359)

9.6悬浮液动力学(362)

9.7多孔介质中的流动(367)

第10章 耦合输运：层流边界层(384)

10.1前言(384)

10.2顺流平板边界层的结构(386)

10.3边界层的流动方程：普朗特理论(387)

10.4边界层内的速度廓线(391)

10.5流动方向存在压力梯度的层流边界层：边界层分离(397)

10.6边界层理论在空气动力学中的应用(403)

10.7尾迹流和层流射流(409)

10.8热量和质量边界层(416)

10.9火焰(430)

第11章 流动失稳(441)

11.1分析失稳现象的通用方法：朗道模型 (441)

11.2瑞利贝纳尔失稳(447)

11.3封闭空间的其他流动失稳现象(458)

11.4无界流动中的失稳现象(465)

第12章 湍流(474)

12.1湍流研究的长期历史(475)

12.2基本方程组(475)

12.3雷诺应力张量的经验公式及其在自由流动中的应用(484)

12.4自由湍流：射流和尾迹流(487)

12.5固壁表面附近的流动(494)

12.6均匀湍流：科尔莫戈罗夫理论(509)

12.7湍流的其他特性(517)

参考文献(521)

索引(531)

彩色插图(537)