工程流体力学

第1章 流体的性质 1
1.1 流体的基本概念 1
1.2 密度、 比容和饱和蒸汽压力 2
1.3 流体的压缩性 5
1.4 流体的黏性 6
1.5 液体的表面张力 11
1.6 作用在流体上的力 13
1.7 阅读材料：工程流体力学学习导论 14
思考题 17
习题 17
第2章 流体静力学 19
2.1 流体静压力及其特性 19
2.2 静止流体平衡方程 21
2.2.1 流体平衡微分方程式的建立 21
2.2.2 等压面 22
2.2.3 静力学基本方程式 22
2.2.4 静力学基本方程式的意义 24
2.3 流体静力学基本公式及其应用 24
2.3.1 流体静力学基本公式 25
2.3.2 流体静压力的表示方法和计量单位 26
2.3.3 液柱式测压计 27
2.4 其他质量力作用下的流体平衡 29
2.4.1 等加速水平运动容器中流体的相对平衡 29
2.4.2 等角速旋转容器中流体的相对平衡 30
2.4.3 工程应用 33
2.5 平衡液体对壁面的作用力 35
2.5.1 作用在平面上液体的总压力 35
2.5.2 作用在曲面上液体的总压力 40
2.5.3 压力体 42
2.6 浮力与浮体的稳定性 45
2.6.1 浮力 46
2.6.2 浮体的稳定性 48
思考题 50
习题 50
第3章 流体运动的基本方程 55
3.1 描述流体运动的基本概念 55
3.1.1 描述流体运动的方法 55
3.1.2 描述流场的基本概念 56
3.2 连续性方程 62
3.2.1 一元定常流动的连续性方程 62
3.2.2 空间流动的连续性方程 65
3.3 理想流体的运动微分方程 66
3.3.1 欧拉运动方程 66
3.3.2 理想流体的伯努利方程 69
3.3.3 伯努利方程的意义 70
3.4 总流的伯努利方程及其应用 70
3.4.1 总流的伯努利方程 70
3.4.2 伯努利方程的应用 74
3.4.3 水力坡度与水头线 80
3.5 伯努利方程的扩展 82
3.5.1 重力、离心力联合场的伯努利方程 82
3.5.2 分流量或合流量的伯努利方程 84
3.5.3 过流断面间有能量的输入和输出的伯努利方程 85
3.6 动量和动量矩方程 87
3.6.1 定常流动量方程 88
3.6.2 动量矩方程及应用 93
3.7 流体微团运动分析 95
3.7.1 流体微团运动分解 95
3.7.2 流体微团变形和旋转的特征量 95
3.8 流体的有旋流动 98
3.8.1 强制涡流 99
3.8.2 自由涡流 100
3.8.3 组合涡流 101
3.8.4 放射流和自由涡流的组合 102
3.9 黏性流体的运动微分方程 103
3.9.1 纳维-斯托克斯方程的建立 103
3.9.2 在简单边界条件下纳维-斯托克斯方程的精确解 106
3.10 欧拉运动方程与平面势流 109
3.10.1 空间欧拉运动方程 109
3.10.2 平面势流模型 110
3.10.3 平面势流的应用 116
思考题 117
习题 117
第4章 量纲分析与相似理论 123
4.1 量纲分析 123
4.2 相似理论 127
4.3 模型实验 131
思考题 132
习题 132
第5章 黏性流体的管内流动 133
5.1 流体流动的两种流动状态