流体力学概论-27

目录
译序
序言
**章 液体和气体的特性 平衡 1
1.1 液体的特性 1
1.2 应力的理论 2
1.3 流体中的压力 5
1.4 流体中的压力分布（不计重力） 7
1.5 气体的特性 8
1.6 重液体的平衡 12
1.7 重气体的平衡 16
1.8 大气压和液压的交互作用 液体压力计 20
1.9 减压 气压计 23
1.10 在其他力场中流体的平衡 25
1.11 表面张力（毛细现象） 28
第二章 流体运动学 无粘性流体动力学 33
2.1 前言 33
2.2 流体运动学 33
2.2.1 表示运动的方法 33
2.2.2 连续性 37
2.3 “理想”无粘性流体动力学 40
2.3.1 流动流体审的力 柏努利压力方程 40
2.3.2 柏努利方程的推论 45
2.3.3 流体压力的进一步讨论 49
2.3.4 两股流体的汇流 间断面 涡旋的形成 53
2.3.5 间断面的进一步讨论 压力的测量 56
2.3.6 均质无粘性流体运动的进一步讨论 无旋流动（位势流） 59
2.3.7 位势运动的进一步讨论 65
2.3.8 有环量的位势运动 翼型的升力 马格努斯效应 73
2.3.9 无粘性流体的有旋运动 涡丝 77
2.3.10 定常运动的动量定理 82
2.3.11 关于动量定理的另一些例子 86
2.3.12 速度脉动情况下流动的动量定理 90
2.3.13 液体的表面波 92
2.3.14 明渠里的水流 100
第三章 有显著密度变化的流动（气体动力学） 103
3.1 前言 103
3.2 压力的传播 声速 104
3.3 体积有显著变化的一维定常流动 111
3.4 火箭 118
3.5 能量定理 120
3.6 正激波理论 125
3.7 多维超声速流动 绕角的流动 气体射流 130
3.7.1 绕角的超声速流动 130
3.7.2 气体自由射流的发展过程 132
3.8 二维超声速流动的一般近似法 134
3.9 有弱扰动的流动 138
3.10 绕翼型的二维超声速流动 空气动力系数 144
3.11 不同马赫数时 翼型上的速度分布 152
3.12 跨声速和高超声速相似律 156
3.13 弹体 161
3.14 流动的损失对于形成涡旋和阻力的影响 169
3.15 热转换和极值温度 172
第四章 粘性流体的运动 湍流 流体阻力工程应用 179
4.1 粘性（内摩擦） 纳维-斯托克斯方程 179
4.2 动力相似性 雷诺数 185
4.3 粘性流体运动的一般特性 187
4.4 层流边界层 194
4.5 湍流的形成 200
4.6 通体湍流 210
4.6.1 湍流的运动学 210
4.6.2 湍流的动力学 215
4.6.3 湍流中的掺混 218
4.6.4 交换系数和混合长度 221
4.7 个别湍流问题 223
4.7.1 壁面湍流 223
4.7.2 管内流动（管流） 228
4.7.3 自由湍流 229
4.7.4 湍流边界层 234
4.8 流动的分离和涡旋的形成 237
4.9 控制边界层的措施 244
4.10 二次流 三维边界层 249
4.11 粘性起主导作用的流动 254
4.12 轴承润滑的流体动力学理论 257
4.13 等截面管和渠道中的流动 265
4.14 变截面渠道中的流动 273
4.15 流体中运动物体的阻力 280
4.15.1 阻力公式总论 280
4.15.2 阻力的分类 283
4.15.3 运动着的物体和运动着的流体 284
4.16 流体阻力理论 285
4.16.1 基本概念 285
4.16.2 特殊情形 288
4.16.3 摩擦阻力 291
4.16.4 阻力与远处状况之间的联系 295
4.17 关于流体阻力 298
第五章 对流传热和传质 高速边界层 312
5.1 关于低速的强迫流动和自然对流的导言 312
5.2 低速强迫传热 313
5.2.1 引言 313
5.2.2 管内传热 般的和层流的流动 316
5.2.3 管内的湍流传热 320
5.2.4 有关历史性问题的一些评述 323
5.2.5 平板的传热 324
5.2.6 厚物体绕流的传热 326
5.2.7 气流由壁面吹出时的传热 329
5.3 强迫流动中的传质简述 330
5.4 由密度差引起自然对流所产生的传热 332
5.4.1 引言 332
5.4.2 在铅直热壁面上的自然对流 334
5.4.3 在水平圆柱体附近的自然对流 336
5.4.4 热源 338
5.4.5 绕水平平板的热流动 339
5.5 固体在高温气流中的熔解和气化 342
5.6 高速边界层 343
5.6.1 概论 343
5.6.2 表面压力为常值的二维平板和锥体 345
5.6.3 在柱体（机翼）和旋转体上的驻点 350
5.6.4 沿气流方向的压力变化和侧滑柱体（机翼） 351
5.7 从层流到湍流的转捩点 353
5.8 边界层和无粘性外流之间的相互作用 355
5.9 高超声速流动情况下的离解过程 358
5.10 其他 360
5.11 气体动力效应 在壁面上的滑行 360
第六章 空气动力学和水动力学的实验方法 366
6.1 建立完善的实验条件 366
6.2 风洞 369
6.2.1 概论 369
6.2.2 低速风洞 370
6.2.3 高亚声速风洞 371
6.2.4 跨声速风洞 372
6.2.5 超声速风洞 373
6.2.6 高超声速风洞 377
6.2.7 激波管 378
6.3 测量技术 380
6.3.1 观察流动的光学方法
6.3.2 速度的测量 382
6.3.3 方向的测定 385
6.3.4 模型上作用力的测量 386
6.3.5 其他测力方法 388
6.3.6 摩擦阻力 389
6.4 船舶试验 392
第七章 飞行器、推进装置和流体机械 396
7.1 亚声速翼型 396
7.1.1 典型低速流态 396
7.1.2 低速平板翼 399
7.1.3 厚度和前缘半径的影响 401
7.1.4 贴体流动的粘性影响 403
7.1.5 气流分离的影响 404
7.1.6 压缩性的影响 408
7.2 翼型设计问题：改变剖面形状和控制边界层 411
7.3 机翼的旋涡系 414
7.4 大翼展机翼 416
7.4.1 等下洗流 椭圆分布 416
7.4.2 任意的升力分布 421
7.5 古典飞机 426
7.6 后掠翼飞机 428
7.7 斜置翼 430
7.8 马赫数对斜置翼的影响 431
7.9 有限翼展后掠翼 434
7.9.1 无迎角后掠翼 435
7.9.2 有迎角后掠翼 436
7.9.3 机翼的展向阻力分布 438
7.9.4 气流分离和涡旋 441
7.10 后掠机翼的设计问题 442
7.11 后掠翼设计的阻力问题 445
7.12 小展弦比的三角翼飞机 447
7.13 绕细长翼的流动 450
7.14 在超声速流中薄翼的线性化理论 452
7.15 小展弦比机翼理论 458
7.16 超声速锥型流理论 463
7.17 有亚声速和超声速前缘的机翼理论 466
7.18 发动机（推进器）的推力 467
7.19 螺旋桨 469
7.20 船舶螺旋桨 472
7.21 有壳螺旋桨 476
7.22 风车 477
7.23 在空气流中的燃烧器 478
7.24 冲压喷气发动机 480
7.25 涡轮喷气发动机 483
7.26 鸟类的飞翔 484
7.27 水族动物的推进 486
7.28 流体机械概论 487
7.29 涡轮（动力）机 494
7.30 涡轮工作机 501
7.31 动液耦合器和动液变矩器 507
7.32 涡流管 508
第八章 在气象学上的应用 516
8.1 地球自转对大气中和海洋中的无粘性流动的影响 516
8.1.1 基本原理 地球自转运动 516
8.1.2 *简单的大气模型——转盘上的流体 518
8.1.3 气旋和反气旋 罗斯比波 520
8.2 摩擦风及其类似现象 522
8.2.1 科氏力的作用 522
8.2.2 粘性湍流的近似计算 525
8.2.3 地面摩擦引起的压力场的衰减 526
8.2.4 地面摩擦随时间和空间的变化 528
8.2.5 风对（海）洋流的影响 529
8.8 两种不同密度的流体 530
8.3.1 坝上溢流 冷空气侵袭 530
8.3.2 交界面上的波系 533
8.4.密度连续变化时的分层流体 535
8.4.1 伯耶克内斯定理 535
8.4.2 内波 537
8.4.3 可压缩介质中的内波 540
8.4.4 稳定分层流体中剪流的稳定性界限 544
8.5 在地转流动中速度场和密度场或温度场之间的关系 548
8.5.1 连续场 548
8.5.2 锋面 551
8.6 气旋 553
8.6.1 位旋和埃特尔涡旋定理 553
8.6.2 在气旋中的应用 554
8.6.3 地转平衡的稳定性 热带气旋 556
8.7 大气环流 560
8.7.1 一般环流 560
8.7.2 斜坡风 山风和谷风 563
第九章 其他类型问题 568
9.1 气蚀 568
9.1.1 气蚀的产生和气泡模型 568
9.1.2 全气蚀流动 571
9.2 水锤 滑行面 574
9.2.1 冲击现象 574
9.2.2 连续现象 576
9.2.3 水上的滑行面 577
9.3 风所产生的水面波 579
9.4 水和空气的混合物 581
9.4.1 空气中的水滴 581
9.4.2 空气中液体射流的破碎 582
9.4.3 水中的空气泡 586
9.5 空气流中的颗粒 589
9.5.1 实际应用 589
9.5.2 风的作用 591
9.6 水流中的颗粒 592
9.6.1 河流中沙、砾石等的运动 592
9.6.2 悬浮物质的特性 594
9.6.3 输运物质的重量 596
9.6.4 物质输运（流失）对河床的影响 599
9.7 加速流体中的物体 流体动力的远距作用力 600
9.8 旋转物体或旋转坐标系 604
9.9 关于血液循环系统内的流动 614
9.10 屯磁力影响下的流动 619
9.10.1 泊阿苏依-哈特曼流动 620
9.10.2 在二维拉瓦尔喷管内等离子体的可压缩、无粘性流