流體力學與流體機械

內(nèi)容概要

本書是高等工業(yè)院校供熱通風及空調(diào)工程專業(yè)和燃氣工程專業(yè)本科教材，也可供其它相近的專業(yè)及有關工程技術人員參考。    全書共十六章。前十二章為流體力學部分，主要內(nèi)容有：流體靜力學、流體運動的有限體分析和微元分析、量綱分析和相似原理、流動阻力和能量損失、不可壓縮流體的管道流動、理想不可壓縮流體平面無旋流動、邊界層理論基礎與繞流運動，紊流射流和紊流擴散、一元氣體動力基礎等。后四章為流體機械部分，主要內(nèi)容是：離心式泵與風機的葉輪理論和設備性能、泵與風機的相似律和運動調(diào)節(jié)等。    本書的體系與我國工業(yè)院校多年沿用的體系相比有新風格。編寫過程中注重基本理論與基本概念的闡述，力求思路清晰，物理概念明確。各章附有習題，并有部分習題答案。

作者簡介

　　屠大燕，哈爾濱建筑工程學院任教。

書籍目錄

第一章 緒論  1-1 流體力學的研究對象和任務  1-2 流體力學的發(fā)展簡史  1-3 作用于流體上的力第二章 流體的主要物理性質  2-1 流體的密度和重度  2-2 流體的壓縮性和膨脹性  2-3 流體的粘性  2-4 流體的表現(xiàn)張力和毛細管現(xiàn)象  習題第三章 流體靜力學  3-1 靜止流體中應力的性質  3-2 流體平衡微分方程及其積分  3-3 重力作用下靜止液體的壓強分布規(guī)律  3-4 液柱式測壓計  3-5 液體的相對平衡  3-6 液體作用在平面上的總壓力和壓力中心  3-7 液體作用在曲面上的總壓力和阿基米德原理  3-8 重力場中的大氣壓分布  習題第四章 流體運動的基本概念和有限體分析  4-1 描述流體運動的兩種方法  4-2 質點導數(shù)  4-3 用歐拉法描述流體運動的基本概念  4-4 流動的分類  4-5 系統(tǒng)和控制體 輸運公式  4-6 積分形式的連續(xù)性方程  4-7 積分形式的能量方程  4-8 不可壓縮流體恒定總流的能量方程  4-9 恒定總能量方程的物理意義 總水頭線和測壓管水頭線  4-10 恒定總流能量方程的應用  4-11 不可壓縮流體非恒定總流的能量方程  4-12 積分形式的動量方程和動量矩方程  4-13 動量方程和動量矩方程的應用  習題第五章 流體運動的微元分析  5-1 連續(xù)性微分方程  5-2 運動微分方程——微分形式的動量方程  5-3 邊界條件和初始條件  5-4 流體的速度分解定理  5-5 有旋流動和無旋流動  5-6 理想不可壓縮流體運動微分方程的積分  習題第六章 量綱分析和相似原理第七章 流動阻力和能量損失第八章 不可壓縮流體的管道流動第九章 理想不可壓縮流體平面無旋流動第十章 邊界層理論基礎與繞流運動第十一章 紊流射流和率流擴散第十二章 一元氣體動力學基礎第十三章 離心式泵與風機的葉輪理論第十四章 離心式泵與風機的設備性能第十五章 泵與風機的運行與調(diào)節(jié)第十六章 其它常用泵與風機附錄

章節(jié)摘錄

版權頁：插圖：第三階段流體力學沿著古典流體力學和水力學兩條道路發(fā)展的階段（由18世紀中葉到19世紀末）。歐拉提出的不考慮流體內(nèi)部摩擦阻力的理想流體，是一種經(jīng)過簡化的抽象的流體。只有在摩擦阻力很小的流動中，由這個方程求得的解答才能較好地符合實際。否則，理論得到的結果甚至可能是荒謬的。到19世紀，急劇發(fā)展的工程技術又向流體力學提出了許多用理想流體無法解決的問題。在這種情況下，1826年法國工程師納維埃（L.M.H.Navier1785~1836）首先提出了考慮流體內(nèi)部摩擦阻力的黏性流體運動微分方程。此后，很多人致力于研究該微分方程的數(shù)學解答。這些研究大大豐富了流體力學的內(nèi)容，逐漸形成現(xiàn)在的所謂古典流體力學。黏性流體運動微分方程雖然考慮了摩擦阻力，但它的形式比較復雜，只有在極簡單的情況下才能求得解答。但是，當時迅速發(fā)展的生產(chǎn)又向流體力學提出了一系列問題，要求解決。于是人們不得不求助于實驗，以便根據(jù)工程總結與模型試驗來解決工程技術問題。水力學就是這樣逐漸形成的。水力學是在伯諾里成就的基礎上，利用大量的實驗資料，來解決那些在古典流體力學中無法解決的問題的。在當時條件下，流體力學沿著古典流體力學和實用水力學兩個方向發(fā)展，是為了適應生產(chǎn)發(fā)展的需要，因而是必然的。這也大大推動了實驗技術的發(fā)展。但后來這一對孿生的學科卻處于嚴重分離狀態(tài)。這種理論和實踐的脫節(jié)，在這個階段的后期阻礙了流體力學的發(fā)展。第四階段發(fā)展成為近代流體力學的階段（由19世紀末到現(xiàn)在）。19世紀是資本主義工業(yè)發(fā)展的重要階段。由英國開始的工業(yè)革命，到19世紀末在歐美等資本主義國家已接近完成。資本主義大機器生產(chǎn)的建立不僅引起生產(chǎn)上的大革命，同時也要求科學技術的巨大進步，以適應生產(chǎn)發(fā)展的需要。但是，在此以前的自然科學界都處在形而上學觀點和方法的束縛之中。古典流體力學與水力學的長期分離也正是這種觀點的反映。到19世紀，由于生產(chǎn)的發(fā)展，人們開始與更廣泛的自然現(xiàn)象接觸。逐漸發(fā)現(xiàn)自然界的事物是發(fā)展變化的，不同事物之間是互相聯(lián)系和可以轉化的，因而開始用發(fā)展變化的眼光來考察問題。19世紀70年代，恩格斯（F.Engels1820~1895）寫了《自然辯證法》，大大地幫助了自然科學從形而上學和唯心主義的束縛中解放出來，為自然科學的迅速發(fā)展奠定了堅實的基礎。在上述的歷史背景下，從19世紀后期開始，流體力學以空前的速度蓬勃地發(fā)展起來。流體力學在這一階段的發(fā)展有以下兩個特點：（1）理論與實驗密切結合，大大促進了流體力學的發(fā)展速度。19世紀后期，以數(shù)學分析為主要研究工具的古典流體力學和以實驗為主要研究方法的實用水力學有了互相接近的趨勢。英國人雷諾（O.Reynolds1842-1912）于1882年首先闡明的相似原理，大大提高了對實測資料進行理論概括的能力，從而加速了理論與實驗的結合。

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《高等學校試用教材· 流體力學與流體機械》是高等工業(yè)院校供熱通風及空調(diào)工程專業(yè)和燃氣工程專業(yè)本科教材，也可供其它相近的專業(yè)及有關工程技術人員參考。

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