流體力學(xué)

內(nèi)容概要

本書以流體靜力學(xué)、流體運動學(xué)和流體動力學(xué)為理論基礎(chǔ)，以解決流體力學(xué)問題的典型方法和典型工程應(yīng)用為主線，注重基礎(chǔ)理論的學(xué)習(xí)和基本方法的掌握，強調(diào)與工程應(yīng)用相結(jié)合，同時結(jié)合了編者多年來在此領(lǐng)域的教學(xué)成果和科研實踐。全書共分11章，內(nèi)容包括：緒論；流體的基本物理性質(zhì)；流體靜力學(xué)；流體運動學(xué)；流體動力學(xué)；平面勢流；管內(nèi)流體流動；流體繞物流動；湍流與射流；撞擊流；流體流動的相似性等。本書可作為高等院校教材，也可作為相關(guān)工程技術(shù)人員參考用書。

書籍目錄

1 緒論  1.1 工程流體力學(xué)的定義  1.2 研究方法　  1.2.1 理論分析方法 　 1.2.2 實驗研究方法　1.2.3 數(shù)值計算方法　1.3 流體力學(xué)的作用2 流體的基本物理性質(zhì)　2.1 流體的概念　　2.1.1 流體的定義　　2.1.2 流體質(zhì)點的概念　2.2 流體密度　　2.2.1 流體的密度　　2.2.2 比體積(比容)　　2.2.3 密度(重度)　　2.2.4 混合氣體的密度　2.3 流體的連續(xù)介質(zhì)模型　2.4 流體的物理性質(zhì)　　2.4.1 流動性　　2.4.2 可壓縮性和膨脹性　　2.4.3 黏性　　2.4.4 表面張力3 流體靜力學(xué)　3.1 作用在流體上的力　　3.1.1 表面力　　3.1.2 質(zhì)量力　　3.1.3 流體靜壓強及特性　3.2 流體平衡微分方程　　3.2.1 衡微分方程　　3.2.2 壓強差公式　　3.2.3 等壓面微分方程　　3.2.4 力的勢函數(shù)　　3.2.5 流體靜止的必要條件　3.3 流體靜力學(xué)基本方程式　　3.3.1 重力場中液體的平衡方程　　3.3.2 不可壓縮流體中壓強的計算公式　　3.3.3 典型實例　3.4 流體靜力學(xué)中的典型實例　　3.4.1 流體的相對平衡　　3.4.2 等角速度旋轉(zhuǎn)容器中液體的平衡　　3.4.3 旋轉(zhuǎn)圓筒螺栓受力問題4 流體運動學(xué)　4.1 流體的運動　　4.1.1 流體運動的特點　　4.1.2 流場的概念　　4.1.3 流動的分類　4.2 流體運動的描述　　4.2.1 拉格朗日法　　4.2.2 歐拉法　　4.2.3 質(zhì)點導(dǎo)數(shù)　4.3 流場的直觀表示　　4.3.1 跡線　　4.3.2 流線　　4.3.3 流線與跡線的關(guān)系　4.4 流體微團運動分析　　4.4.1 平動　　4.4.2 線變形　　4.4.3 角變形　　4.4.4 旋轉(zhuǎn)　4.5 有旋流動與無旋流動　　4.5.1 渦量　　4.5.2 有旋流動與無旋流動分析　　4.5.3 速度環(huán)量斯托克斯公式高斯公式湯姆孫定理5 流體動力學(xué)　5.1 輸運公式　　5.1.1 系統(tǒng)與控制體　　5.1.2 輸運公式　5.2 面向控制體的流體動力學(xué)積分方程　　5.2.1 質(zhì)量連續(xù)方程　　5.2.2 動量方程　　5.2.3 動量矩方程　　5.2.4 能量方程　　5.2.5 伯努利方程及其應(yīng)用　5.3 流體動力學(xué)微分方程　　5.3.1 連續(xù)方程　　5.3.2 運動方程　5.4 不可壓縮流體流動微分方程　　5.4.1 建立流動微分方程的基本方法　　5.4.2 初始條件和邊界條件　　5.4.3 典型應(yīng)用6 平面勢流7 管內(nèi)流體流動8 流體繞物流動9 湍流與射流10 撞擊流11 液體流動的相似性參考文獻(xiàn)

章節(jié)摘錄

插圖：2.1.1 流體的定義物質(zhì)一般存在五態(tài)，即固態(tài)、液態(tài)、氣態(tài)，還有離子態(tài)和凝聚態(tài)。其中固、液、氣三態(tài)是自然界中常見的。液體和氣體因具有易流動性，故而稱為流體。從力學(xué)方面看，固體具有抵抗壓力、拉力和剪切力的能力，因此，在外力作用下，通常發(fā)生較小的變形。流體由于不能保持一定的形狀，所以它僅能抵抗壓力，而不能抵抗拉力和剪切力。當(dāng)它受到任何微小剪切力的作用時都會發(fā)生連續(xù)變形（即流動），并且只要這種力存在，變形就不會停止。固體、液體和氣體都是由分子組成的，只是分子間的距離不同而已。固體分子間的距離很小，分子間的作用力很大，不容易產(chǎn)生變形。而氣體分子間的距離較大，分子間的作用力很小。氣體分子可以自由運動，并總是充滿它所能到達(dá)的整個空間，所以氣體不能保持廣定的形狀和體積，極易發(fā)生變形和流動。液體介于兩者之間，雖然和氣體一樣容易發(fā)生變形和流動，但在一般情況下，可以保持一定的體積，而不像氣體那樣，總是充滿整個容器。流體的基本特征是具有流動性，其通常用密度、壓強、溫度和速度等物理量來進(jìn)行描述。2.1.2 流體質(zhì)點的概念從物質(zhì)微觀結(jié)構(gòu)角度看，流體是由分子組成的，分子間有比其自身尺度大得多的間隙，同時，由于分子的隨機運動，致使流體分子不連續(xù)地分布于其所占有的空間，并隨時間不斷地變化。從物質(zhì)的宏觀角度看，按照分子統(tǒng)計平均方法，完全可以將流體視為由連續(xù)分布的質(zhì)點構(gòu)成。其流體質(zhì)點的物理性質(zhì)及其運動參量也是連續(xù)的，是所在空間及時間的連續(xù)函數(shù)。

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