流体力学

第1章 绪论

1.1 作用在流体上的力

1.1.1 质量力

1.1.2 表面力

1.2 流体的主要物理性质

1.2.1 流动性

1.2.2 惯性

1.2.3 粘性

1.2.4 压缩性和热胀性

1.2.5 液体的表面张力特性和毛细管现象

1.2.6 抗压性

1.3 流体的力学模型

1.3.1 连续介质模型

1.3.2 无粘性流体模型

1.3.3 不可压缩流体模型

本章习题

第2章 流体静力学

2.1 流体静压强特性

2.2 流体静压强的分布规律

2.2.1 流体静压强的基本方程

2.2.2 等压面

2.2.3 流体静压强的分布规律

2.2.4 测压管水头

2.3 压强的计算基准和度量单位

2.3.1 计算基准

2.3.2 压强的度量单位

2.4 作用于平面的液体压力

2.4.1 解析法

2.4.2 图解法

2.5 作用于曲面的液体压力

2.5.1 曲面上的液体压力

2.5.2 压力体

本章习题

第3章 一元流体动力学基础

3.1 描述流体运动的两种方法

3.1.1 拉格朗日法

3.1.2 欧拉法

3.2 流场中的基本概念

3.2.1 恒定流和非恒定流

3.2.2 流线和迹线

3.2.3 流管、流束、过流断面、元流和总流

3.2.4 流量、断面平均流速

3.3 恒定流动的连续性方程

3.3.1 恒定元流的连续性方程

3.3.2 恒定总流的连续性方程

3.4 理想元流的伯努利方程

3.4.1 理想元流的伯努利方程

3.4.2 理想元流伯努利方程的物理意义和几何意义

3.4.3 理想元流伯努利方程的应用

3.4.4 粘性流体元流的伯努利方程

3.5 恒定总流的伯努利方程

3.5.1 渐变流过流断面的压强分布

3.5.2 粘性流体总流伯努利方程

3.5.3 总流伯努利方程的物理意义和几何意义

3.5.4 总流伯努利方程应用

3.5.5 水头线

3.5.6 恒定气流的伯努利方程

3.6 恒定总流动量方程

本章习题

第4章 流动阻力和水头损失

4.1 沿程损失和局部损失

4.1.1 流动阻力和能量损失的分类

4.1.2 损失的计算公式

4.2 层流与紊流，雷诺数

4.2.1 层流与紊流

4.2.2 雷诺数

4.2.3 流态分析

4.2.4 粘性底层

4.3 沿程水头损失和切应力的关系

4.3.1 均匀流动方程式

4.3.2 圆管过流断面上切应力分布

4.4 圆管中的层流运动

4.4.1 流动特征和速度分布

4.4.2 沿程水头损失的计算

4.5 紊流运动

4.5.1 紊流运动的特征与时均法

4.5.2 紊流切应力

4.5.3 混合长度理论

4.6 紊流的沿程水头损失-

4.6.1 尼古拉兹实验

4.6.2 沿程阻力系数的计算公式

4.6.3 非圆管的沿程水头损失

4.7 局部水头损失

4.7.1 局部损失的一般分析

4.7.2 几种典型的局部阻力系数

4.7.3 局部阻碍之间的相互干扰

4.8 边界层概念与绕流阻力

4.8.1 边界层概念

4.8.2 曲面边界层及其分离现象

4.8.3 绕流阻力的计算

本章习题

第5章 孔口、管嘴出流和有压管道恒定流

5.1 孔口恒定自由出流

5.2 孔口恒定淹没出流

5.3 管嘴出流

5.3.1 圆柱形外管嘴恒定出流

5.3.2 收缩断面的真空

5.3.3 圆柱形外管嘴的正常工作条件

5.4 有压管流

5.4.1 短管的水力计算

5.4.2 长管的水力计算

本章习题

第6章 明渠恒定均匀流

6.1 明渠均匀流

6.1.1 明渠均匀流形成的条件及特征

6.1.2 过流断面的几何要素

6.1.3 明渠均匀流的基本公式

6.1.4 明渠均匀流的水力计算

6.1.5 水力最优断面和允许流速

6.2 无压圆管均匀流

6.2.1 无压圆管均匀流的特征

6.2.2 过流断面的几何要素

6.2.3 无压圆管的水力计算

6.2.4 最大充满度、允许流速

本章习题

第7章 渗流

7.1 渗流达西定律

7.1.1 达西定律

7.1.2 达西定律的适用范围

7.1.3 渗透系数的确定

7.2 井和集水廊道

7.2.1 井

7.2.2 集水廊道

本章习题

第8章 相似原理和量纲分析

8.1 相似原理

8.1.1 相似概念

8.1.2 相似准则

8.1.3 模型律

8.2 量纲分析

8.2.1 量纲的概念

8.2.2 量纲和谐原理

8.2.3 量纲分析法

本章习题

第9章 流体运动参数的测量

9.1 流速测量

9.1.1 总压管

9.1.2 毕托管

9.1.3 微型螺旋桨式流速仪

9.2 流量测量

9.2.1 文丘里流量计

9.2.2 孔板流量计

9.2.3 量水堰

9.3 压强测量

9.3.1 测压管

9.3.2 水银测压计

9.3.3 弹力测压计

本章习题

第10章 实验

10.1 静水压强实验

10.1.1 实验目的

10.1.2 实验装置

lO.1.3 实验原理

10.1.4 实验方法及步骤

10.1.5 注意事项

10.2 有压管沿程水头损失实验

10.2.1 实验目的

10.2.2 实验装置

10.2.3 实验原理

10.2.4 实验方法及步骤

10.2.5 注意事项

附录 部分习题参考答案

第主要参考文献

《流体力学/普通高等院校教材》根据高等院校土木工程专业的本科生流体力学课程教学大纲，同时参照注册结构工程师等考试大纲要求编写而成。全书共分为10章，内容分别为：绪论，流体静力学，一元流体动力学基础，流动阻力和水头损失，孔口、管嘴出流和有压管道恒定流，明渠恒定均匀流，渗流，相似原理和量纲分析，流体运动参数的测量和实验。书中对主要的流体力学术语标注了英文，每章配有课后习题。
　　《流体力学/普通高等院校教材》可作为高等院校土木工程专业流体力学课程的教材，也可作为环境类专业和给排水等专业工程流体力学或水力学课程的辅助教材，或可供其他专业及有关科技人员参考。