工程流體力學

內(nèi)容概要

　　本書是針對石油及天然氣工程專業(yè)和石油機械專業(yè)工程流體力學的基本要求而編寫的，著重闡明基本概念以及流體力學在工程上的應用。內(nèi)容力求由淺入深、同理想到實際流體，適合讀者自學。每章后附有思考題和習題，以便讀者鞏固基本概念及基本內(nèi)容，運用基本方程解決一些實際問題?！　∪珪卜志耪?，一章至六章是各專業(yè)能用的基本內(nèi)容，包括流體主要物理性質(zhì)，流體靜力學、運動學及動力學基礎，流體阻力和水頭損失計算，管路系統(tǒng)的水力計算；七章至九章的內(nèi)容，不同專業(yè)可根據(jù)專業(yè)學時而選用?！　”緯勺鳛楦叩仍盒Ｓ嘘P專業(yè)教學及廠礦技術(shù)人員的參考用書。

書籍目錄

第一章 緒論  第一節(jié) 工程流體力學研究的任務及其發(fā)展簡史  第二節(jié) 單位制簡介  第三節(jié) 連續(xù)介質(zhì)假設及流體的主要物理性質(zhì)  第四節(jié) 作用在流體上的力  第五節(jié) 工程流體力學的研究方法  思考題  習題第二章 流體靜力學  第一節(jié) 流體靜壓強及其特性  第二節(jié) 流體的平衡微分方程——歐拉平衡微分方程  第三節(jié) 流體靜力學基本方程及其應用  第四節(jié) 相對平衡  第五節(jié) 靜止流體對平面的作用力  第六節(jié) 靜止流體對曲面的作用力  第七節(jié) 浮體和潛體的穩(wěn)定性  思考題  習題第三章 流體運動學  第一節(jié) 研究流體運動的兩種方法  第二節(jié) 定常流動與非定常流動  第三節(jié) 速度場的幾何表示  第四節(jié) 連續(xù)性方程  第五節(jié) 曲線坐標系上的連續(xù)性方程  第六節(jié) 流體微團運動分析  第七節(jié) 流體的無旋流動  思考題  習題第四章 流體動力學  第一節(jié) 理想流體運動微分方程  第二節(jié) 粘性流體的運動微分方程  第三節(jié) 理想流體伯努利方程  第四節(jié) 拉格朗日方程  第五節(jié) 粘性流體一元流動伯努利方程  第六節(jié) 粘性流體總流伯努利方程  第七節(jié) 系統(tǒng)與控制體  第八節(jié) 穩(wěn)定流的動量方程和動量矩方程  思考題  習題第五章 相似理論  第一節(jié) 流動相似的概念  第二節(jié) 相似準數(shù)  第三節(jié) 準數(shù)方程  第四節(jié) 量綱分析  第五節(jié) 模型試驗  思考題  習題第六章 流動阻力和能量損失  第一節(jié) 流體的兩種流動型態(tài)——層流和湍流  第二節(jié) 恒定均勻流沿程損失的表示式  第三節(jié) 圓管中的層流運動  第四節(jié) 湍流理論基礎  第五節(jié) 湍流沿程損失的分析和計算  第六節(jié) 局部損失的分析和計算  第七節(jié) 管路的水力計算  第八節(jié) 孔口和管嘴泄流  第九節(jié) 水擊現(xiàn)象及水擊壓力計算  思考題  習題第七章 邊界層理論基礎  第一節(jié) 邊界層概念  第二節(jié) 邊界層的特征厚度  第三節(jié) 邊界層微分方程  第四節(jié) 平板層流邊界層微分方程計算  第五節(jié) 邊界層動量積分關系式及應用  第六節(jié) 二維穩(wěn)定流動邊界層分離  思考題  習題第八章 渦流和勢流的基本理論  第一節(jié) 渦流的基本概念  第二節(jié) 速度環(huán)量和斯托克斯定理  第三節(jié) 湯姆孫定理和亥姆霍茲定理  第四節(jié) 簡單平面勢流  第五節(jié) 幾種簡單平面勢流的疊加  第六節(jié) 繞圓柱體無環(huán)量流動  ……第九章 非牛頓流體的流動附錄參考文獻

章節(jié)摘錄

　　第一章 緒論　　第一節(jié) 工程流體力學研究的任務及其發(fā)展簡史　　一、流體力學的任務　　自然界中的物質(zhì)主要處于固態(tài)、液態(tài)、氣態(tài)或這些形式的混合狀態(tài)之中，它們具有穩(wěn)定的物理和化學性質(zhì)。從外觀上看，液體和氣體很不相同，但是從某些動力性能來看，液體和氣體是相似的。通常把液體和氣體統(tǒng)稱為流體，與固體相對應。固體是指那些能對剪切變形提供阻力的物質(zhì)，像石塊、木材等，與此相反，流體對剪切變形不能提供任何阻力，像空氣，水等。如果一杯水倒在平面上，在力的作用下水將連續(xù)不斷地發(fā)生變形，最終達到一個新的水平面，或在表面張力作用下，水面保持最小的高度。而在同樣條件下，固體只能產(chǎn)生有限的變形。因此我們可以說，流體，不管是液體還是氣體，在無論多么小的剪應力（切向）作用下都將發(fā)生連續(xù)不斷的變形，與此相反，固體的變形與作用的應力成比例，經(jīng)一段時間變形后將達到平衡，而不會無限增加。流體和固體的這個差別是明顯的，正因為如此，可以把流體作為獨立的對象進行研究?！　≡诩夹g(shù)科學中，力學是研究機械運動以及與其他運動形態(tài)相互作用的科學。流體力學是應用力學中的一個分支，它是以理論分析、數(shù)值計算及實驗研究為方法，來研究流體處于平衡、運動及流體與固體相互作用時的力學規(guī)律，以及這些規(guī)律在實際工程中的應用。流體力學包括液體力學和氣體力學兩部分。通常以水作為液體的代表，因此液體力學又稱為水動力學。水動力學的主要特點是認為所研究的流體是不可壓縮的，這既適用于液體，也適用于低速氣流，所以，水動力學是研究液體和低速氣體的運動規(guī)律的一門學科。在氣體動力學中則要考慮氣體的壓縮性。　　流體是人類生活和生產(chǎn)中經(jīng)常遇到的物質(zhì)形式，許多學科都和流體力學有關，例如海洋土建工程、造船、航空，機械、石油、冶金、化工、生物等學科。流體力學的基本任務在于建立描述流體運動的基本方程，確定流體流經(jīng)各種通道及繞流不同物體時速度、壓強的分布規(guī)律，探求能量轉(zhuǎn)換和損失計算方法，并解決流體與固體之間的相互作用問題。　　……

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