高等流體力學(xué)

內(nèi)容概要

本書(shū)為普通高等教育“十一五”規(guī)劃教材。    全書(shū)共分八章，主要內(nèi)容包括緒論、流體力學(xué)基礎(chǔ)、流體運(yùn)動(dòng)學(xué)、勢(shì)流理論、流體動(dòng)力學(xué)基本方程、紊流的基本概念、紊流基本方程及紊流模型和兩相流基本理論概述。各章均附有一定數(shù)量的例題、復(fù)習(xí)思考題和習(xí)題。書(shū)中著重闡述流體力學(xué)基本理論體系，在強(qiáng)調(diào)基礎(chǔ)理論完整性的同時(shí)，能兼顧后續(xù)專業(yè)課程和研究工作的要求。    本書(shū)可作為高等學(xué)校動(dòng)力工程及工程熱物理一級(jí)學(xué)科以及相近學(xué)科研究生的高等流體力學(xué)教材，還可作為有關(guān)專業(yè)教師、研究人員和廣大工程技術(shù)人員的參考書(shū)。

書(shū)籍目錄

前言第一章  緒論  第一節(jié)  流體力學(xué)的任務(wù)及發(fā)展概況  第二節(jié)  流體與連續(xù)介質(zhì)模型  第三節(jié)  流體的主要理論模型  復(fù)習(xí)思考題  習(xí)題第二章  流體力學(xué)基礎(chǔ)  第一節(jié)  張量簡(jiǎn)介  第二節(jié)  描述流體運(yùn)動(dòng)的兩種方法  第三節(jié)  復(fù)勢(shì)理論基礎(chǔ)知識(shí)  第四節(jié)  流體的雷諾輸運(yùn)方程  第五節(jié)  流體微團(tuán)運(yùn)動(dòng)分析  第六節(jié)  流體的本構(gòu)方程  第七節(jié)  常用矢量運(yùn)算公式  復(fù)習(xí)思考題  習(xí)題第三章  流體運(yùn)動(dòng)學(xué)  第一節(jié)  不可壓縮無(wú)旋流動(dòng)的特性  第二節(jié)  不可壓縮無(wú)旋流動(dòng)的求解問(wèn)題  第三節(jié)  旋渦運(yùn)動(dòng)的基本特性和定理  第四節(jié)  不可壓縮流體有旋流動(dòng)的求解  第五節(jié)  渦環(huán)、渦層及其不穩(wěn)定性  復(fù)習(xí)思考題  習(xí)題第四章  勢(shì)流理論  第一節(jié)  鏡像法  第二節(jié)  保角變換法  第三節(jié)  三維流動(dòng)的奇點(diǎn)法  第四節(jié)  軸對(duì)稱流動(dòng)的疊加方法  第五節(jié)  球定理  第六節(jié)  非定常運(yùn)動(dòng)物體所受的力和力矩  復(fù)習(xí)思考題  習(xí)題第五章  流體動(dòng)力學(xué)基本方程  第一節(jié)  任意正交曲線坐標(biāo)系的連續(xù)性方程  第二節(jié)  任意正交曲線坐標(biāo)系的動(dòng)量方程（N-S）  第三節(jié)  任意正交曲線坐標(biāo)系的能量方程  第四節(jié)  特殊坐標(biāo)系中流體動(dòng)力學(xué)基本方程  第五節(jié)  非正交坐標(biāo)系中流體動(dòng)力學(xué)基本方程  第六節(jié)  基本方程組的封閉問(wèn)題  第七節(jié)  黏性流體動(dòng)力學(xué)基本方程組無(wú)量綱化  復(fù)習(xí)思考題  習(xí)題第六章  紊流的基本概念  第一節(jié)  紊流定義及其特征  第二節(jié)  紊流的描述方法  第三節(jié)  時(shí)均值與脈動(dòng)值的性質(zhì)  第四節(jié)  層流到紊流的轉(zhuǎn)捩  第五節(jié)  曲面邊界層的分離  第六節(jié)  猝發(fā)現(xiàn)象  第七節(jié)  紊流與混沌  第八節(jié)  內(nèi)間歇性和外間歇性  復(fù)習(xí)思考題第七章  紊流基本方程及紊流模型  第一節(jié)  紊流基本方程推導(dǎo)思路  第二節(jié)  紊流的平均連續(xù)性方程  第三節(jié)  紊流的平均運(yùn)動(dòng)方程  第四節(jié)  紊流的平均總能量方程  第五節(jié)  不可壓縮流體紊流的其他方程  第六節(jié)  紊流平均運(yùn)動(dòng)方程組的封閉問(wèn)題  第七節(jié)  紊流模式理論  復(fù)習(xí)思考題第八章  兩相流基本理論概述  第一節(jié)  兩相流的定義及其分類(lèi)  第二節(jié)  兩相流動(dòng)主要參數(shù)及其分類(lèi)  第三節(jié)  兩相流動(dòng)基本方程  第四節(jié)  兩相和多相流體力學(xué)的發(fā)展及其工程應(yīng)用  第五節(jié)  兩相和多相流體力學(xué)研究展望  復(fù)習(xí)思考題  習(xí)題附錄Ⅰ  其他坐標(biāo)系中的N-S方程附錄Ⅱ  紊流研究現(xiàn)狀附錄Ⅲ  中英文人名對(duì)照表附錄Ⅳ  流體力學(xué)詞匯（部分）英漢對(duì)照附錄Ⅴ  常用單位換算參考文獻(xiàn)

章節(jié)摘錄

第一章　緒論第一節(jié)　流體力學(xué)的任務(wù)及發(fā)展概況流體力學(xué)是一門(mén)基礎(chǔ)性很強(qiáng)、應(yīng)用性很廣的學(xué)科，是力學(xué)的一個(gè)重要分支。它的研究對(duì)象隨著生產(chǎn)的需要與科學(xué)的發(fā)展而不斷地更新、深化和擴(kuò)大。20世紀(jì)60年代以前，流體力學(xué)主要圍繞航空、航天、大氣、海洋、航運(yùn)、水利及各種管路系統(tǒng)方面，研究流體運(yùn)動(dòng)中的動(dòng)量傳遞問(wèn)題，即局限于研究流體的運(yùn)動(dòng)規(guī)律以及它與固體、液體或大氣界面之間的相互作用力問(wèn)題。20世紀(jì)60年代以后，在能源、環(huán)境保護(hù)、化工和石油等領(lǐng)域中的流體力學(xué)問(wèn)題逐漸受到重視。這類(lèi)問(wèn)題的特征是尺寸小、速度低，并在流體運(yùn)動(dòng)過(guò)程中存在傳熱、傳質(zhì)現(xiàn)象。這樣，流體力學(xué)除了研究流體的運(yùn)動(dòng)規(guī)律以外，還要研究它的傳熱、傳質(zhì)規(guī)律。同樣，在固體、液體或氣體界面處，不僅研究它們相互之間的作用力，而且還需要研究它們之間的傳熱、傳質(zhì)規(guī)律。工程流體力學(xué)是研究流體（液體、氣體）處于平衡狀態(tài)和流動(dòng)狀態(tài)時(shí)的規(guī)律及其在工程技術(shù)領(lǐng)域中的應(yīng)用。流體力學(xué)的基礎(chǔ)理論由三部分組成：一是流體處于平衡狀態(tài)時(shí)，各種作用在流體上的力之間關(guān)系的理論，稱為流體靜力學(xué)；二是流體處于流動(dòng)狀態(tài)時(shí)，作用在流體上的力和流動(dòng)之問(wèn)關(guān)系的理論，稱為流體動(dòng)力學(xué)；三是氣體處于高速流動(dòng)狀態(tài)時(shí)，氣體運(yùn)動(dòng)規(guī)律的理論，稱為氣體動(dòng)力學(xué)。工程流體力學(xué)是將流體流動(dòng)作為宏觀機(jī)械運(yùn)動(dòng)進(jìn)行研究，而不是研究流體的微觀分子運(yùn)動(dòng)，因而在流體動(dòng)力學(xué)部分主要研究流體的質(zhì)量守恒、動(dòng)量守恒、能量守恒及轉(zhuǎn)換等基本規(guī)律。流體力學(xué)在工程技術(shù)中有著廣泛的應(yīng)用。在能源、化工、環(huán)保、機(jī)械、建筑（給排水、暖通）等工程技術(shù)領(lǐng)域的設(shè)計(jì)、施工、運(yùn)行等方面都涉及流體力學(xué)問(wèn)題。不同工程技術(shù)領(lǐng)域的流體力學(xué)問(wèn)題有各自不同的特點(diǎn)，概括起來(lái)主要有三種不同流動(dòng)形式：一是有壓管流，如流體在管道中的流動(dòng)；二是繞流，如流體在流體機(jī)械中繞過(guò)翼型的流動(dòng)；三是射流，如流體從孔口或管嘴噴出的流動(dòng)。流體力學(xué)就是要具體研究流體流動(dòng)形式中的速度分布、壓強(qiáng)分布、能量損失，以及流體同固體之間的相互作用，同時(shí)也要研究流體平衡的條件。

編輯推薦

　　《普通高等教育“十一五”規(guī)劃教材：高等流體力學(xué)》是作者根據(jù)多年的教學(xué)經(jīng)驗(yàn)編寫(xiě)的，其目的在于使已具備一定流體力學(xué)基礎(chǔ)的研究生，掌握更深入的流體力學(xué)知識(shí)，為后續(xù)專業(yè)課程的學(xué)習(xí)和進(jìn)一步開(kāi)展科研工作奠定相應(yīng)的理論基礎(chǔ)。 全書(shū)包括八章，內(nèi)容適中。作者力圖將系統(tǒng)的理論敘述與實(shí)際的工程應(yīng)用有機(jī)地結(jié)合起來(lái)。第一章為緒論部分，概括介紹了流體力學(xué)中的主要理論模型。第二章是對(duì)流體力學(xué)基礎(chǔ)知識(shí)的若干回顧，在此基礎(chǔ)上，后續(xù)各章側(cè)重于對(duì)流體力學(xué)不同理論體系的闡述。在第三章流體運(yùn)動(dòng)學(xué)中，分別介紹了無(wú)旋和有旋流動(dòng)的求解方法。第四章勢(shì)流理論，旨在介紹求解不可壓縮理想流體中物體運(yùn)動(dòng)問(wèn)題的方法。第五章流體動(dòng)力學(xué)基本方程，這部分內(nèi)容是求解流體力學(xué)問(wèn)題的依據(jù)和基礎(chǔ)。第六章和第七章介紹了紊流的基本理論和紊流模型。第八章為兩相流基本理論知識(shí)，是作者根據(jù)多年的教學(xué)科研經(jīng)驗(yàn)總結(jié)的。《普通高等教育“十一五”規(guī)劃教材：高等流體力學(xué)》選擇的例題、復(fù)習(xí)思考題、習(xí)題具有一定的典型性，有助于學(xué)生對(duì)概念的理解。該書(shū)可供各大專院校作為教材使用，也可供從事相關(guān)工作的人員作為參考用書(shū)使用。

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