流體力學(xué)與流體機(jī)械

內(nèi)容概要

本書是高等工業(yè)院校供熱通風(fēng)及空調(diào)工程專業(yè)和燃?xì)夤こ虒I(yè)本科教材，也可供其它相近的專業(yè)及有關(guān)工程技術(shù)人員參考。    全書共十六章。前十二章為流體力學(xué)部分，主要內(nèi)容有：流體靜力學(xué)、流體運(yùn)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(chǔ)與繞流運(yùn)動，紊流射流和紊流擴(kuò)散、一元?dú)怏w動力基礎(chǔ)等。后四章為流體機(jī)械部分，主要內(nèi)容是：離心式泵與風(fēng)機(jī)的葉輪理論和設(shè)備性能、泵與風(fēng)機(jī)的相似律和運(yùn)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(fēng)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(xí)題，并有部分習(xí)題答案。

作者簡介

　　屠大燕，哈爾濱建筑工程學(xué)院任教。

書籍目錄

第一章 緒論  1-1 流體力學(xué)的研究對象和任務(wù)  1-2 流體力學(xué)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(zhì)  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(xì)管現(xiàn)象  習(xí)題第三章 流體靜力學(xué)  3-1 靜止流體中應(yīng)力的性質(zhì)  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(qiáng)分布規(guī)律  3-4 液柱式測壓計(jì)  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(xí)題第四章 流體運(yùn)動的基本概念和有限體分析  4-1 描述流體運(yùn)動的兩種方法  4-2 質(zhì)點(diǎn)導(dǎo)數(shù)  4-3 用歐拉法描述流體運(yùn)動的基本概念  4-4 流動的分類  4-5 系統(tǒng)和控制體 輸運(yùn)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(yīng)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(yīng)用  習(xí)題第五章 流體運(yùn)動的微元分析  5-1 連續(xù)性微分方程  5-2 運(yùn)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(yùn)動微分方程的積分  習(xí)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(chǔ)與繞流運(yùn)動第十一章 紊流射流和率流擴(kuò)散第十二章 一元?dú)怏w動力學(xué)基礎(chǔ)第十三章 離心式泵與風(fēng)機(jī)的葉輪理論第十四章 離心式泵與風(fēng)機(jī)的設(shè)備性能第十五章 泵與風(fēng)機(jī)的運(yùn)行與調(diào)節(jié)第十六章 其它常用泵與風(fēng)機(jī)附錄

章節(jié)摘錄

版權(quán)頁：插圖：第三階段流體力學(xué)沿著古典流體力學(xué)和水力學(xué)兩條道路發(fā)展的階段（由18世紀(jì)中葉到19世紀(jì)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(shí)際。否則，理論得到的結(jié)果甚至可能是荒謬的。到19世紀(jì)，急劇發(fā)展的工程技術(shù)又向流體力學(xué)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(yùn)動微分方程。此后，很多人致力于研究該微分方程的數(shù)學(xué)解答。這些研究大大豐富了流體力學(xué)的內(nèi)容，逐漸形成現(xiàn)在的所謂古典流體力學(xué)。黏性流體運(yùn)動微分方程雖然考慮了摩擦阻力，但它的形式比較復(fù)雜，只有在極簡單的情況下才能求得解答。但是，當(dāng)時迅速發(fā)展的生產(chǎn)又向流體力學(xué)提出了一系列問題，要求解決。于是人們不得不求助于實(shí)驗(yàn)，以便根據(jù)工程總結(jié)與模型試驗(yàn)來解決工程技術(shù)問題。水力學(xué)就是這樣逐漸形成的。水力學(xué)是在伯諾里成就的基礎(chǔ)上，利用大量的實(shí)驗(yàn)資料，來解決那些在古典流體力學(xué)中無法解決的問題的。在當(dāng)時條件下，流體力學(xué)沿著古典流體力學(xué)和實(shí)用水力學(xué)兩個方向發(fā)展，是為了適應(yīng)生產(chǎn)發(fā)展的需要，因而是必然的。這也大大推動了實(shí)驗(yàn)技術(shù)的發(fā)展。但后來這一對孿生的學(xué)科卻處于嚴(yán)重分離狀態(tài)。這種理論和實(shí)踐的脫節(jié)，在這個階段的后期阻礙了流體力學(xué)的發(fā)展。第四階段發(fā)展成為近代流體力學(xué)的階段（由19世紀(jì)末到現(xiàn)在）。19世紀(jì)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(jì)末在歐美等資本主義國家已接近完成。資本主義大機(jī)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(xué)技術(shù)的巨大進(jìn)步，以適應(yīng)生產(chǎn)發(fā)展的需要。但是，在此以前的自然科學(xué)界都處在形而上學(xué)觀點(diǎn)和方法的束縛之中。古典流體力學(xué)與水力學(xué)的長期分離也正是這種觀點(diǎn)的反映。到19世紀(jì)，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(zhuǎn)化的，因而開始用發(fā)展變化的眼光來考察問題。19世紀(jì)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(xué)從形而上學(xué)和唯心主義的束縛中解放出來，為自然科學(xué)的迅速發(fā)展奠定了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。在上述的歷史背景下，從19世紀(jì)后期開始，流體力學(xué)以空前的速度蓬勃地發(fā)展起來。流體力學(xué)在這一階段的發(fā)展有以下兩個特點(diǎn)：（1）理論與實(shí)驗(yàn)密切結(jié)合，大大促進(jìn)了流體力學(xué)的發(fā)展速度。19世紀(jì)后期，以數(shù)學(xué)分析為主要研究工具的古典流體力學(xué)和以實(shí)驗(yàn)為主要研究方法的實(shí)用水力學(xué)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(shí)測資料進(jìn)行理論概括的能力，從而加速了理論與實(shí)驗(yàn)的結(jié)合。

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