流體力學(xué)基礎(chǔ)

內(nèi)容概要

　　《高等學(xué)校適用教材：流體力學(xué)基礎(chǔ)》共分五章，第一章簡(jiǎn)述流體的物理性質(zhì)和概念；第二、三章講述流體平衡與運(yùn)動(dòng)的基本規(guī)律；第四章講述流體阻力及管路水頭計(jì)算；第五章講述可壓縮流體一元運(yùn)動(dòng)基本知識(shí)?！　　陡叩葘W(xué)校適用教材：流體力學(xué)基礎(chǔ)》可作為高等學(xué)校質(zhì)量技術(shù)監(jiān)督和測(cè)控技術(shù)與儀器專業(yè)流量計(jì)量方向的教材；高等職業(yè)技術(shù)院校、高等?？圃盒：椭械嚷殬I(yè)技術(shù)學(xué)校也可選用；并可作為從事流量計(jì)量的科技人員的參考書。

書籍目錄

緒論第1章 流體的主要物理性質(zhì)第一節(jié) 流體的特性第二節(jié) 流體的密度和重度第三節(jié) 流體的壓縮性和膨脹性第四節(jié) 流體的粘性及內(nèi)摩擦定律第五節(jié) 表面張力和毛細(xì)現(xiàn)象第六節(jié) 作用在流體上的力第2章 流體靜力學(xué)第一節(jié) 流體靜壓力及其特性第二節(jié) 流體平衡微分方程及等壓面第三節(jié) 流體靜壓力基本方程第四節(jié) 流體靜壓力的測(cè)量——液體式壓力計(jì)第五節(jié) 平面上的液體總壓力第六節(jié) 曲面上的液體總壓力第七節(jié) 浮力原理、潛體和浮體的平衡第3章 流體動(dòng)力學(xué)基礎(chǔ)第一節(jié) 流體力學(xué)有關(guān)基本概念第二節(jié) 連續(xù)性方程第三節(jié) 能量方程（不可壓縮流體）第四節(jié) 能量方程的應(yīng)用第五節(jié) 動(dòng)量方程的應(yīng)用第六節(jié) 平面流、繞流、兩相流第七節(jié) 相似理論第4章 流動(dòng)阻力與能量損失第一節(jié) 流動(dòng)阻力與能量損失的兩種形式第二節(jié) 流體流動(dòng)的兩種形態(tài)及雷諾實(shí)驗(yàn)第三節(jié) 管中層流運(yùn)動(dòng)規(guī)律——達(dá)西公式第四節(jié) 管中紊流概述第五節(jié) 紊流沿程損失的計(jì)算公式第六節(jié) 尼克拉茨實(shí)驗(yàn)及系數(shù)入公式第七節(jié) 局部能量損失第八節(jié) 管路計(jì)算第5章 壓縮性流體一元運(yùn)動(dòng)基本理論第一節(jié) 絕熱氣流的基本方程及應(yīng)用第二節(jié) 音速、氣流按不可壓縮處理的限度第三節(jié) 速度與斷面關(guān)系、臨界參數(shù)第四節(jié) 高壓氣體經(jīng)噴嘴與拉伐爾噴管的流動(dòng)第五節(jié) 氣體管流的基本理論

章節(jié)摘錄

　　第一章流體動(dòng)力學(xué)基礎(chǔ)　　第一節(jié) 流體力學(xué)有關(guān)基本概念　　流體動(dòng)力學(xué)研究的是流體運(yùn)動(dòng)規(guī)律及其在工程實(shí)際中的應(yīng)用。和其他物質(zhì)一樣，流體的運(yùn)動(dòng)是絕對(duì)的，靜止是相對(duì)的，靜止只是運(yùn)動(dòng)的一種特殊形式。因此在已有的靜力學(xué)的基礎(chǔ)上，研究流體運(yùn)動(dòng)規(guī)律，是從特殊到一般的過程，它具有更普遍和更重要的意義?！　≡诹黧w的動(dòng)力學(xué)中，壓強(qiáng)、流速、加速度、密度等物理量統(tǒng)稱為流體的運(yùn)動(dòng)要素。流體動(dòng)力學(xué)的任務(wù)就是要建立各運(yùn)動(dòng)要素之間的關(guān)系，建立反映流體運(yùn)動(dòng)規(guī)律的三大基本方程，即連續(xù)性方程、能量方程和動(dòng)量方程。這些方程與以后章節(jié)有著極為密切的關(guān)系，是分析流體運(yùn)動(dòng)的重要依據(jù)?！　×黧w動(dòng)力學(xué)與靜力學(xué)的主要區(qū)別在于：其一，進(jìn)行力學(xué)分析時(shí)，靜力學(xué)只考慮重力和壓力，而動(dòng)力學(xué)由于流體運(yùn)動(dòng)，不僅要考慮重力和壓力，還要考慮與流速密切相關(guān)的慣性力和粘性力。其二，進(jìn)行壓強(qiáng)計(jì)算時(shí)，靜壓強(qiáng)只與某點(diǎn)所處的空間位置有關(guān)，與方向無關(guān)。而動(dòng)力學(xué)中的壓強(qiáng)一般指動(dòng)壓強(qiáng)，它不僅與該點(diǎn)所處的空間位置有關(guān)，也與方向有關(guān)。理論推導(dǎo)可證明，任何一點(diǎn)在三個(gè)方向上動(dòng)壓強(qiáng)的平均值仍是一個(gè)常數(shù)，用這一平均值去定義流體動(dòng)壓強(qiáng)，它也只與流體所處的空間位置有關(guān)。因此，流體的靜壓強(qiáng)和動(dòng)壓強(qiáng)，在概念和命名上一般不予區(qū)別，均可簡(jiǎn)稱為壓強(qiáng)。　　由于流體運(yùn)動(dòng)時(shí)呈現(xiàn)粘性的作用，所以對(duì)理想流體和粘性流體來說，流體動(dòng)力學(xué)的結(jié)論是不同的，但是對(duì)于那些和作用力無關(guān)屬運(yùn)動(dòng)學(xué)方面的結(jié)論，都是同樣適用的?！　∫弧⒀芯苛黧w運(yùn)動(dòng)的方法　　流體的運(yùn)動(dòng)被看作是充滿一定空間而由無數(shù)個(gè)流體質(zhì)點(diǎn)所組成的連續(xù)介質(zhì)的運(yùn)動(dòng)。研究流體運(yùn)動(dòng)規(guī)律的方法一般有兩種，即拉格朗日法和歐拉法?！　±窭嗜辗ㄖ塾趥€(gè)別流體質(zhì)點(diǎn)，是把整個(gè)流體的運(yùn)動(dòng)作為單個(gè)流體質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)的總和來考慮，即以個(gè)別流體質(zhì)點(diǎn)為研究對(duì)象，通過研究每個(gè)質(zhì)點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)要素隨時(shí)間的變化，并把全部流體質(zhì)點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)綜合起來，來確定整個(gè)流體的運(yùn)動(dòng)規(guī)律。這種分析流體的運(yùn)動(dòng)方法，物理概念比較簡(jiǎn)單，在實(shí)際應(yīng)用中，必須研究足夠數(shù)量流體質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)的全過程，數(shù)學(xué)處理上較復(fù)雜，很難實(shí)現(xiàn)。因此很少采用。所以在流體力學(xué)中習(xí)慣采用另一種方法，即歐拉法?！　W拉法著眼于充滿運(yùn)動(dòng)流體的空間（即流場(chǎng)），即是以流體運(yùn)動(dòng)時(shí)所處的空間為研究對(duì)象，通過分析每一時(shí)刻經(jīng)過固定點(diǎn)、固定斷面或固定區(qū)間內(nèi)流體質(zhì)點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)要素隨時(shí)間變化的規(guī)律，也就是用同一瞬時(shí)的全部流體質(zhì)點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)要素來描寫流體的運(yùn)動(dòng)，從而來確定整個(gè)流體的運(yùn)動(dòng)規(guī)律。由于工程中的絕大多數(shù)問題，并不要求我們?nèi)プ粉櫫黧w質(zhì)點(diǎn)的前前后后，只需知道一定地點(diǎn)、一定斷面或一定區(qū)間流體的流動(dòng)情況，所以歐拉法在流體動(dòng)力學(xué)的分析研究中得到了廣泛的采用。　　設(shè)有一被運(yùn)動(dòng)流體充滿的空間，在這個(gè)空間中，流體質(zhì)點(diǎn)將連續(xù)不斷地通過空間的每一個(gè)固定點(diǎn)。若在同一瞬時(shí)觀察各空間固定點(diǎn)的速度，可發(fā)現(xiàn)其大小和方向是不相同的。各空間固定點(diǎn)上流速的綜合就構(gòu)成一個(gè)流速場(chǎng)。同樣也可以得到壓力場(chǎng)等。如果我們求得各個(gè)瞬時(shí)的流速場(chǎng)和壓力場(chǎng)等（一般說來，各個(gè)瞬時(shí)運(yùn)動(dòng)要素場(chǎng)是不一樣的），那么就可獲得整個(gè)流體運(yùn)動(dòng)的情況及過程。　　……

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