工程流体力学

第1 章流体的概念和运动的描述/ 001
1.1流体力学的研究对象与研究方法/002
1.1.1流体力学的研究对象/002
1.1.2流体力学的研究方法/003
1.2流体的概念/004
1.3连续介质假设/005
1.4流体的黏滞现象/005
1.4.1流体的黏性/006
1.4.2黏性定律/006
1.5液体表面张力与润湿现象/011
1.5.1表面张力/011
1.5.2润湿现象/012
1.6流体运动的描述方法/013
1.6.1拉格朗日坐标与欧拉坐标/013
1.6.2拉格朗日描述法/014
1.6.3欧拉描述法/015
1.6.4拉格朗日描述与欧拉描述之间的转换/016
1.6.5随体导数/017
1.7迹线、流线与脉线/021
1.7.1迹线/021
1.7.2流线/022
1.7.3流面、流管、流束与流量/024
1.7.4脉线/025
1.8流体微观相对运动分析/027
1.8.1流体微元运动分析/027
1.8.2亥姆霍兹速度分解/031
习题/034

第2 章流体的平衡/ 036
2.1流体上的作用力/037
2.1.1体积力与表面力/037
2.1.2应力与应力张量/039
2.2流体平衡时的压强/041
2.3均质流体平衡方程/042
2.3.1平衡方程的建立/042
2.3.2静止流体的分界面/043
2.3.3均质流体的静平衡/043
2.3.4均质流体的相对平衡/045
2.4物体表面所受静止流体压强合力/049
2.4.1平面所受流体压强合力/049
2.4.2曲面所受流体压强合力/051
习题/053

第3 章流体运动基本方程/ 056
3.1系统与控制体/057
3.1.1系统/057
3.1.2控制体/057
3.2微分形式的流体质量连续性方程/058
3.3雷诺输运方程/062
3.4流体运动方程/065
3.4.1积分形式的流体运动方程/065
3.4.2微分形式的流体运动方程/066
3.5流体力学基本方程组的建立与求解/069
3.5.1流体力学分析过程/069
3.5.2初始条件与边界条件/069
3.5.3流体力学的理论模型/072
习题/074

第4 章无黏性流体的一维流动/ 076
4.1一维流动及实例分析/077
4.2伯努利方程/079
4.2.1无黏性流体一维定常流动的运动方程/079
4.2.2伯努利方程/080
4.2.3伯努利方程的应用/081
4.2.4伯努利方程的推广应用/083
4.3运动方程的简化及其应用/085
4.3.1运动方程的简化/085
4.3.2简化运动方程的应用/086
习题/087

第5 章涡旋运动与势流流动/ 089
5.1涡旋运动现象与基本概念/090
5.1.1涡旋运动现象/090
5.1.2基本概念/091
5.1.3涡量场/092
5.2卡门涡街与兰金组合涡/093
5.2.1卡门涡街/093
5.2.2兰金组合涡/094
5.3势函数与流函数/096
5.3.1势函数/096
5.3.2流函数/098
5.3.3势函数和流函数的性质/099
5.3.4势函数和流函数的求解/102
5.3.5简单平面势流/103
习题/109

第6 章相似与量纲/ 111
6.1相似概念/112
6.2动力相似准则/113
6.3近似模型实验/115
6.4量纲分析方法/117
6.4.1量纲/117
6.4.2瑞利法/118
6.4.3π 定理/119
习题/121

第7 章黏性流体管内流动/ 123
7.1黏性流体中的应力/124
7.1.1黏性流体中的应力分布/124
7.1.2广义牛顿内摩擦定律/125
7.2层流与湍流/126
7.3沿程损失与局部损失/127
7.3.1沿程损失/127
7.3.2局部损失/128
7.4圆管流动/129
7.4.1层流流动/129
7.4.2湍流流动/130
7.5沿程损失系数与当量直径/133
7.6水击现象/135
习题/136

习题答案/ 137

参考文献/ 140