流体力学

第1章绪论

1.1流体力学的研究对象及应用领域

1.2流体力学的研究方法

1.2.1实验模拟方法

1.2.2理论分析方法

1.2.3数值计算方法

1.3流体的连续介质模型

1.3.1流体的概念

1.3.2连续介质模型

1.4流体的密度和重度

1.5流体的压缩性和热膨胀性

1.5.1气体状态方程

1.5.2压缩性和热膨胀性

1.5.3可压缩流体和不可压缩流体

1.6流体的黏性

1.6.1黏性的表现

1.6.2黏性的度量

1.6.3温度对黏性的影响

1.6.4黏性流体和理想流体

1.7作用在流体上的力

本章小结

思考题

习题

第2章流体静力学

2.1流体静力学方程

2.2流体平衡的一些要求

2.3平衡流体的等压面

2.4重力场中不可压缩流体的静压分布

2.5测压计

2.5.1液柱式压力计原理

2.5.2几种常用的液柱式压力计

2.6静止流体对平板的作用力

2.6.1总压力的大小

2.6.2总压力的作用点

2.7静止流体对曲面的作用力

2.8流体的浮力

2.8.1阿基米德原理

2.8.2物体在液体中的平衡与稳定性

本章小结

思考题

习题

第3章流体运动学

3.1描述流体运动的两种方法

3.1.1拉格朗日法（质点法）

3.1.2欧拉法（空间点法）

3.1.3欧拉法中的质点加速度公式

3.1.4质点导数

3.2流场的几何特征描述

3.2.1定常流场和非定常流场

3.2.2均匀流动和非均匀流动

3.2.3—维流动、二维流动和三维流动

3.2.4流线、驻点、极限流线

3.2.5流体质点的迹线

3.2.6流束、流面和流管

3.2.7总流、过流截面与流量

3.2.8条纹线

3.3流体的连续性方程

3.3.1微分形式的连续性方程

3.3.2微分连续性方程在其他坐标系中的形式

3.3.3积分形式的连续性方程

3.4流体微团的运动分析

3.4.1流体运动的分解

3.4.2无旋流动与有旋流动

3.5速度势函数与流函数的概念

3.5.1速度势函数

3.5.2流函数

本章小结

思考题

习题

第4章理想流体动力学

4.1欧拉运动微分方程

4.2拉格朗日积分方程

4.3伯努利积分方程

4.3.1伯努利积分的建立

4.3.2伯努利方程的意义

4.3.3伯努利方程的应用

4.4动量定理及动量矩定理

4.4.1动量定理

4.4.2动量矩宠理

4.4.3动量及动量矩方程的应用

本章小结

思考题

习题

第5章旋涡理论

5.1旋涡运动的基本概念

5.1.1涡线、涡管、涡量、涡通量

5.1.2速度环量

5.1.3斯托克斯定理

5.2汤姆逊定理

5.3拉格朗日定理

5.4亥姆霍兹定理

5.5旋涡的诱导速度

5.5.1点涡

5.5.2诱导速度公式

5.5.3毕奥一沙伐尔定理

5.6兰金组合涡

5.6.1速度分布

5.6.2压力分布

5.6.3有自由面的情形

本章小结

思考题

习题

第6章势流理论

6.1势流理论概述

6.2二维流动和流函数

6.3几种简单平面势流的基本解

6.3.1直匀流

6.3.2点源（汇）

6.3.3点涡

6.3.4偶极子

6.3.5叠加的例子

6.4绕圆柱体的无环量流动达朗贝尔谬理

6.4.1绕圆柱体无环量流动的势函数和流函数

6.4.2圆柱表面的速度分布

6.4.3圆柱表面的压力分布

6.5绕圆柱体的有环量流动马格努斯效应

6.5.1绕圆柱体有环量流动的速度场

6.5.2绕圆柱体有环量流动的压力分布

6.6附加质量与附加惯性力

6.7复变函数的简要复习

6.7.1复数

6.7.2复变函数

6.8复势和复速度

6.9布拉修斯公式

6.10库塔—儒柯夫斯基定理

6.10.1库塔—儒柯夫斯基定理

6.10.2决定环量的后缘条件

6.11保角变换方法及其应用

6.11.1保角变换的概念和性质

6.11.2几种简单的保角变换

6.11.3儒柯夫斯基变换

6.11.4平板无环量绕流

6.11.5平板有环量绕流

6.12映像法及其应用

6.12.1直壁的干扰

6.12.2圆形壁的干扰

本章小结

思考题

习题

第7章波浪理论

7.1小振幅波的基本方程与边界条件

7.1.1基本方程

7.1.2边界条件

7.1.3小振幅波理论假设和边界条件的线性化

7.2小振幅波及其运动参数

7.2.1小振幅波的速度势

7.2.2小振幅波的运动参数

7.3流体质点的轨道运动

7.3.1水波按水深的分类

7.3.2流体质点的运动速度

7.3.3中等深水波中质点的运动轨道

7.3.4浅水波中质点的运动轨道

7.3.5深水波中质点的运动轨迹

7.4行波中的压力分布

7.5波能及其传递

7.5.1波能

7.5.2波能的传递

7.6浅水波

7.6.1波峰守恒原理

7.6.2浅水波的波数k、波长L和波速c

7.6.3浅水系数H／H0

7.7波群和群速度

7.8二维船波

7.8.1兴波阻力

7.8.2两个扰源引起的兴波阻力

7.9三维船波——开尔文船波

本章小结

思考题

习题

……

第8章黏性流体力学基础

第9章相似理论

第10章黏性流体的一元流动

第11章边界层理论

第12章机翼理论

附录

参考文献

《"十二五"普通高等教育本科规划教材流体力学》教学需要60～80学时，带*的内容可根据授课学时或专业需要进行选择。《"十二五"普通高等教育本科规划教材流体力学》适用于高等学校工科专业本科教学，可供船舶与海洋工程专业教学使用，也可供其他专业的本科生、专科生和研究生用作学习流体力学的参考书。《流体力学》适用于高等学校工科专业本科教学。全书内容分为基础和应用，具体内容包括：流体的性质、流体静力学、流体运动学、理想流体动力学、旋涡理论、势流理论、波浪理论、粘性流体力学基础、相似理论、黏性流体的一元流动、边界层理论、机翼理论等。各章均附有小结，配有适量的思考题和习题，并附参考答案。《流体力学》教学需要60-80学时，带“*”的内容可根据授课学时或专业需要进行选择。