工程流体力学

第1章 绪论
1.1 流体力学的研究内容和方法
1.2 流体力学发展简史
1.3 流体的连续介质模型
1.4 量纲和单位
1.5 作用在流体上的力
1.5.1 质量力
1.5.2 表面力
工程实例
习题
第2章 流体的物理特性
2.1 流体的重度
2.2 流体的压缩性和膨胀性
2.2.1 流体的压缩性
2.2.2 流体的膨胀性
2.2.3 可压缩流体和不可压缩流体
2.3 流体的粘性
2.3.1 牛顿内摩擦定律
2.3.2 粘度
2.3.3 牛顿流体和非牛顿流体
2.3.4 粘性流体和理想流体
2.4 液体的表面张力
2.4.1 表面张力
2.4.2 毛细现象
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习题
第3章 流体静力学
3.1 流体的静压强
3.2 流体平衡微分方程
3.2.1 流体的平衡微分方程式
3.2.2 压强微分方程
3.2.3 等压面
3.3 压强的基准
3.4 静止流体中的压强分布
3.4.1 流体静力学基本方程式
3.4.2 流体静力学基本方程式的物理意义和几何意义
3.4.3 重力场中的压强分布
3.4.4 静压强分布图
3.4.5 可压缩流体中的压强分布
3.5 流体静压强的测量
3.5.1 气压计
3.5.2 测压管
3.5.3 U形管测压计
3.5.4 差压计
3.5.5 微压计
3.6 流体的相对平衡
3.6.1 等加速水平直线运动
3.6.2 等角速转动
3.7 静止流体对壁面的作用力
3.7.1 静止流体作用在平面上的总压力
3.7.2 静止流体作用在曲面上的总压力
3.7.3 作用在液体中物体上的总压力
习题
第4章 流体运动学
4.1 描述流场的拉格朗日法和欧拉法
4.1.1 拉格朗日法
4.1.2 欧拉法
4.1.3 随体导数
4.2 速度场和加速度场
4.2.1 速度场
4.2.2 加速度场
4.3 关于流场的一些基本概念
4.3.1 一维、二维和三维流动
4.3.2 稳定流动和非稳定流动
4.3.3 均匀流动和非均匀流动
4.3.4 流场的几何描述
4.4 层流和湍流
4.4.1 雷诺实验
4.4.2 雷诺数
4.5 流体微团的运动分析
4.5.1 平动和线变形
4.5.2 角变形运动
4.5.3 旋转运动
4.6 流体的无旋流动和旋涡流动
4.6.1 无旋流动
4.6.2 旋涡流动
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习题
第5章 流体动力学
5.1 控制体和系统
5.2 雷诺输运定理
5.3 连续性方程
5.3.1 连续性方程的推导
5.3.2 连续性方程的特殊形式
5.3.3 运动但不变形控制体
5.4 动量方程
5.4.1 惯性系中的动量方程
5.4.2 非惯性系中的动量方程
5.5 角动量方程
5.5.1 惯性系中的角动量方程
5.5.2 非惯性系中的角动量方程
5.6 能量方程
5.6.1 能量方程的推导
5.6.2 伯努利方程
5.6.3 总流的能量方程
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习题
第6章 流体动力学
6.1 连续性方程
6.2 粘性流体的运动微分方程
6.2.1 运动方程的推导
6.2.2 纳维-斯托克斯方程
6.3 葛罗米柯-斯托克斯方程
6.4 理想流体流动
6.4.1 欧拉运动微分方程
6.4.2 伯努利方程
6.4.3 无旋流动的伯努利方程
6.4.4 速度势函数
6.5 平面势流
6.5.1 流函数
6.5.2 基本平面势流
6.6 简单势流的叠加
6.6.1 偶极流
6.6.2 螺旋流
6.7 流体对圆柱体的无环量绕流
6.8 流体对圆柱体的有环量绕流
6.9 流体绕圆球的流动
工程实例
习题
第7章 相似原理与量纲分析
7.1 相似原理
7.1.1 相似概念
7.1.2 相似条件
7.2 量纲分析
7.2.1 量纲和谐原理
7.2.2 量纲分析的方法
7.3 模型试验
7.3.1 全面力学相似模型试验
7.3.2 近似模化法
7.3.3 方程分析法
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习题
第8章 不可压缩流体的内部流动
8.1 流体在圆管中的层流流动
8.2 间隙中的层流流动
8.2.1 平行平板间隙流动
8.2.2 倾斜平板间隙流动
8.2.3 圆柱环形间隙流动
8.3 人口段与充分发展段的管内流动
8.4 流体在圆管中的湍流流动
8.4.1 基本概念
8.4.2 湍流流动的速度分布和切应力分布
8.5 管流水头损失
8.5.1 水头损失的基本概念
8.5.2 沿程水头损失
8.5.3 局部水头损失
8.6 沿程损失系数和局部损失系数
8.6.1 沿程损失系数
8.6.2 局部损失系数
8.7 孔口和管嘴恒定自由出流
8.7.1 薄壁小孔口恒定自由出流
8.7.2 圆柱外伸管嘴恒定自由出流
……
第9章 不可压缩粘性流体的外部流动
第10章 可压缩流体的一维流动
第11章 流体的测量
第12章 计算流体力学简介
参考文献