第1章 绪论1
1.1 概述1
1.2 流体的连续介质模型3
1.3 流体的主要物理性质4
1.3.1 惯性、质量与密度5
1.3.2 黏性5
1.3.3 压缩性和膨胀性7
1.4 作用在流体上的力9
习题10
第2章 流体静力学12
2.1 静压强及其特性12
2.2 流体平衡微分方程14
2.2.1 流体平衡微分方程14
2.2.2 等压面方程15
2.3 流体静力学基本方程16
2.3.1 重力作用下的流体平衡方程16
2.3.2 流体静力学基本方程的意义16
2.3.3 压强的计量单位和表示方法17
2.4 液体的相对平衡19
2.4.1 容器作等加速直线运动19
2.4.2 容器作匀角速度旋转20
2.5 静水总压力计算21
2.5.1 液体对平面面壁的作用力21
2.5.2 液体对曲面面壁的作用力24
2.6 浮力定律及固体在液体中的沉浮问题27
2.6.1 潜体的稳定性28
2.6.2 浮体的稳定性28
习题29
第3章 流体运动学34
3.1 研究流体运动的方法34
3.1.1 拉氏法34
3.1.2 欧拉法35
3.2 流场的基本概念36
3.3 流体运动的连续性方程40
3.3.1 三维流动、二维流动的连续性方程40
3.3.2 一维恒定流动的连续性方程41
3.4 流体微团的运动42
3.4.1 线变形运动43
3.4.2 角变形与旋转运动43
3.5 速度势和流函数45
3.6 简单平面势流48
3.7 势流叠加原理51
3.7.1 平面均匀流与源流的组合51
3.7.2 偶极流52
习题54
第4章 流体动力学基础57
4.1 理想流体的运动微分方程57
4.2 理想流体运动微分方程的伯努利积分58
4.2.1 伯努利积分59
4.2.2 重力场中理想流体的伯努利方程60
4.2.3 伯努利方程的意义60
4.3 实际流体的能量方程61
4.3.1 元流的伯努利方程61
4.3.2 实际流体的能量方程61
4.3.3 伯努利方程的推广65
4.4 伯努利方程的工程应用66
4.5 实际流体的动量方程69
习题72
第5章 流动阻力和能量损失76
5.1 流动阻力及水头损失的两种形式76
5.2 流体流动的两种形态76
5.3 均匀流动的沿程损失方程式79
5.4 圆管中的层流运动和沿程损失80
5.4.1 过流截面上的切应力和流速分布80
5.4.2 过流截面上的流量和平均流速81
5.4.3 沿程损失计算82
5.4.4 层流起始阶段长度82
5.5 圆管中的湍流运动82
5.6 湍流的沿程损失87
5.6.1 尼古拉兹实验87
5.6.2 工业管道的沿程损失89
5.7 局部损失计算90
5.8 绕流阻力93
习题94
第6章 孔口、管嘴出流和有压管流96
6.1 薄壁孔口恒定出流96
6.2 管嘴出流98
6.3 有压管流100
6.4 短管的水力计算101
6.4.1 自由出流101
6.4.2 淹没出流102
6.4.3 短管水力计算的问题103
6.5 长管的水力计算103
6.5.1 简单管路103
6.5.2 串联管路106
6.5.3 并联管路106
6.5.4 沿程均匀泄流管路107
6.6 管网的水力计算107
6.7 有压管路中的水击110
习题113
第7章 量纲分析和相似原理119
7.1 量纲分析119
7.1.1 量纲和单位119
7.1.2 量纲和谐原理120
7.1.3 量纲分析法120
7.2 相似的基本概念124
7.3 相似准则125
7.4 模型实验128
7.4.1 模型律的选择128
7.4.2 模型设计129
习题129
附录132
表一 物理量符号、单位与量纲132
表二 常用流道的局部阻力系数133
参考答案135
参考文献138
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