工程流体力学

第1章绪论

1.1概述

1.2流体的连续介质模型

1.3流体的主要物理性质

1.3.1惯性、质量与密度

1.3.2黏性

1.3.3压缩性和膨胀性

1.4作用在流体上的力

习题

第2章液体靜力学

2.1静压强及其特性

2.2流体平衡微分方程

2.2.1流体平衡微分方程

2.2.2等压面方程

2.3流体静力学基本方程

2.3.1重力作用下的流体平衡方程

2.3.2流体静力学基本方程的意义

2.3.3压强的计量单位和表示方法

2.4液体的相对平衡

2.4.1容器作等加速直线运动

2.4.2容器作匀角速度旋转

2.5静水总压力计算

2.5.1液体对平面面壁的作用力

2.5.2液体对曲面面壁的作用力

2.6浮力定律及固体在液体中的沉浮问题

2.6.1潜体的稳定性

2.6.2浮体的稳定性

习题

第3章液体运动学

3.1研究流体运动的方法

3.1.1拉氏法

3.1.2欧拉法

3.2流场的基本概念

3.3流体运动的连续性方程

3.3.1三维流动、二维流动的连续性方程

3.3.2一维恒定流动的连续性方程

3.4流体微团的运动

3.4.1线变形运动

3.4.2角变形与旋转运动

3.5速度势和流函数

3.6简单平面势流

3.7势流叠加原理

3.7.1平面均匀流与源流的组合

3.7.2偶极流

习题

第4章流体动力学基础

4.1理想流体的运动微分方程

4.2理想流体运动微分方程的伯努利积分

4.2.1伯努利积分

4.2.2重力场中理想流体的伯努利方程

4.2.3伯努利方程的意义

4.3实际流体的能量方程

4.3.1元流的伯努利方程

4.3.2实际流体的能量方程

4.3.3伯努利方程的推广

4.4伯努利方程的工程应用

4.5实际流体的动量方程

习题

第5章流动阻力和能i损失

5.1流动阻力及水头损失的两种形式

5.2流体流动的两种形态

5.3均匀流动的沿程损失方程式

5.4圆管中的层流运动和沿程损失

5.4.1过流截面上的切应力和流速分布

5.4.2过流截面上的流量和平均流速

5.4.3沿程损失计算

5.4.4层流起始阶段长度

5.5圆管中的湍流运动

5.6湍流的沿程损失

5.6.1尼古拉兹实验

5.6.2工业管道的沿程损失

5.7局部损失计算

5.8绕流阻力

习题

第6章孔口、管嘴出流和有压管流

6.1薄壁孔口恒定出流

6.2管嘴出流

6.3有压管流

6.4短管的水力计算

6.4.1自由出流

6.4.2淹没出流

6.4.3短管水力计算的问题

6.5长管的水力计算

6.5.1简单管路

6.5.2串联管路

6.5.3并联管路

6.5.4沿程均匀泄流管路

6.6管网的水力计算

6.7有压管路中的水击

习题

第7章量纲分析和相似原理

7.1量纲分析

7.1.1量纲和单位

7.1.2量纲和谐原理

7.1.3量纲分析法

7.2相似的基本概念

7.3相似准则

7.4模型实验

7.4.1模型律的选择

7.4.2模型设计

习题

附录

表一物理量符号、单位与量纲

表二常用流道的局部阻力系数

参考答案

参考文献

　　本书是为普通高等学校地质工程、石油工程等专业的流体力学课程编写的一本教材。简要介绍了流体力学的任务和发展史、流体的性质及力学模型，在此基础上详细介绍了流体静力学、流体运动学、流体动力学、流动阻力和能量损失，孔口、管嘴出流和有压管流，量纲分析和相似原理。本书以培养学生工程技术应用能力为指导思想，重视学生对基本理论、基本知识和基本技能的掌握。本书主要用于30～40学时本科流体力学课程教学参考用书，也可供相关从业技术人员参考。　　本书简要介绍了流体力学的任务和发展史、流体的性质及力学模型，在此基础上详细介绍了流体静力学、流体运动学、流体动力学、流动阻力和能量损失，孔口、管嘴出流和有压管流，量纲分析和相似原理。本书以培养学生工程技术应用能力为指导思想，重视学生对基本理论、基本知识和基本技能的掌握。　　本书可作为普通高等学校地质工程、石油工程等专业的流体力学课程教材，也可作为相关从业技术人员的参考书。