工程流体力学(第二版)

目录前言绪论第1章流体的主要物理性质31.1连续介质概论31.2流体的密度和相对密度41.3流体的黏性51.3.1黏性产生的原因51.3.2牛顿内摩擦定律51.3.3流体的黏度61.3.4理想流体81.4流体的膨胀性和压缩性101.4.1体胀系数101.4.2压缩系数和体积弹性系数101.4.3不可压缩流体的概念11本章小结12思考与练习12第2章流体静力学152.1作用在流体上的力152.1.1质量力152.1.2表面力162.1.3流体静压强162.2流体平衡微分方程172.2.1流体平衡微分方程的导出172.2.2质量力的势函数182.2.3等压面192.3重力场中的平衡流体202.3.1不可压缩流体的静压强基本公式202.3.2可压缩流体的静压强分布公式222.4静压强的计算与测量232.4.1静压强的计算单位232.4.2静压强的计算标准242.4.3静压强的测量242.5平衡流体对壁面的作用力272.5.1作用在倾斜平面上的总压力282.5.2作用在曲面上的总压力312.5.3作用在沉没物体上的总压力352.6流体在非惯性坐标系中的相对平衡352.6.1等加速水平直线运动容器中液体的相对平衡362.6.2等角速度旋转容器中液体的相对平衡36本章小结38思考与练习39第3章流体动力学基础453.1研究流体流动的方法453.1.1拉格朗日法453.1.2欧拉法463.2流动的分类473.2.1定常流动和非定常流动473.2.2—维流动、二维流动和三维流动483.2.3均匀流和非均匀流483.2.4缓变流和急变流493.3用欧拉法描述流体运动的基本概念493.3.1流线493.3.2流管、流束、有效断面503.3.3流量513.3.4平均流速513.4系统与控制体513.5连续方程533.6实际流体的运动微分方程（纳维-斯托克斯方程）543.7能量方程583.8伯努利方程及其应用603.8.1伯努利方程的几何意义及物理意义603.8.2伯努利方程在工程实际中的应用613.9沿流线主法线方向压强和速度的变化633.10黏性流体总流的伯努利方程643.11动量方程与动量矩方程663.11.1惯性坐标系中的动量方程与动量矩方程663.11.2定常管流的动量方程663.11.3动量方程的应用673.12旋流、势流及涡743.12.1流体质点的变形与旋转运动743.12.2旋流、势流及涡的概念763.13点涡速度场的规律及其应用773.13.1点涡速度场的概念和模型773.13.2无旋流动的能量方程783.13.3圆周运动的压强与速度的关系793.13.4点涡速度场的规律803.13.5涡核内外部流场静压头及总水头803.13.6旋风分离器压强损失的分析823.14涡轮机械基本方程83本章小结85思考与练习85第4章流体在圆管中的流动914.1雷诺实验914.1.1M流織流924.1.2流动状态的判定924.1.3沿程损失与速度的关系934.1.4水力直径的概念944.2圆管中的层流流动954.2.1流速分布和流量954.2.2平均流速和流速974.2.3层流的动能和动量修正系数974.2.4层流的沿程损失974.2.5管路进口起始段994.3圆管中的湍流流动994.3.1时均流动与脉动1014.3.2混合长度理论1024.3.3湍流的速度分布1054.4管路流动的沿程阻力1074.4.1尼古拉兹实验1084.4.2莫迪图1114.5管路流动的局部阻力1154.5.1局部损失产生的原因1154.5.2管路突然扩大的局部阻力1164.5.3几种常用的局部阻力系数1164.5.4局部损失一般表达式1204.5.5局部阻力的相互干扰1204.6管路计算1214.6.1简单管路1224.6.2串联管路1234.6.3并联管路1244.6.4管路特性1264.7水击现象1284.7.1水击的物理过程1284.7.2水击压强和水击波的传播速度1304.7.3防止水击危害的措施132本章小结132思考与练习133第5章孔口出流与相似原理1415.1孔口出流概述1415.1.1薄壁孔口和厚壁孔口1415.1.2自由出流和淹没出流1425.1.3完善收缩和不完善收缩1425.1.4恒定出流和非恒定出流1435.2薄壁孔口恒定出流1435.2.1薄壁孔口出流的速度和流量计算1435.2.2孔口出流系数1455.3厚壁孔口恒定出流1455.3.1厚壁孔口出流的速度和流量1465.3.2孔口出流系数1465.3.3不同孔口出流系数1485.4机械中的气穴现象1505.4.1气穴与气蚀1505.4.2节流气穴1515.4.3泵进口处的气穴1525.5相似原理1525.5.1流体的力学相似1535.5.2动力相似准则1545.5.3近似模型法157本章小结161思考与练习161第6章缝隙流动1656.1平行平面缝隙1656.1.1速度分布规律与流量1656.1.2切应力与摩擦力1666.1.3功率损失与缝隙1676.2环形缝隙1676.2.1同心环形缝隙1676.2.2偏心环形缝隙1686.3平行圆盘缝隙1696.3.1放射流动1696.3.2挤压流动1706.4倾斜平面间的缝隙流动1716.4.1缝隙间的速度分布1716.4.2压强分布与流量1726.4.3柱塞运动中的卡紧力1736.4.4动压支撑的支撑力174本章小结176思考与练习176第7章可压缩气体的一元流动1807.1声速和马赫数1807.1.1声速1807.1.2马赫数1827.2可压缩气体一元流动的基本方程1847.2.1可压缩性气体总流的连续性方程1847.2.2可压缩性气体的能量方程1857.2.3可压缩性气体的运动方程1867.3—元气体的流动特性1867.3.1滞止状态和滞止参数1867.3.2速度状态1887.3.3临界状态和临界参数1887.4气体在半截面管(喷管)中的流动1897.4.1马赫数和截面面积的关系1907.4.2渐缩喷管和拉瓦尔喷管191本章小结195思考与练习195参考文献198