工程流體力學

前言

　　中國水利水電出版社教育出版分社于2008年制定了“21世紀高等學校精品規(guī)劃教材”建設(shè)規(guī)劃。本教材是該建設(shè)規(guī)劃的系列教材之一，根據(jù)全國高校能源動力學科的教學計劃和課程設(shè)置要求編寫?！　”窘滩囊阅茉磩恿︻悓I(yè)的教學需要為主線，兼顧其他相近專業(yè)的教學需要。教材全書共10章，分為基礎(chǔ)篇和應(yīng)用篇兩大部分。基礎(chǔ)篇包括：流體及其物理性質(zhì)，流體靜力學，流體運動學基礎(chǔ)，流體動力學基礎(chǔ)，量綱分析與相似原理。應(yīng)用篇包括：不可壓縮流體的理想流動，不可壓縮粘性流體的內(nèi)部流動，不可壓縮粘性流體的外部流動，可壓縮流體的流動，管路水力計算?！　×黧w力學是能源動力類專業(yè)一門十分重要的專業(yè)基礎(chǔ)課，其基本理論多、概念抽象、公式繁多且推導復(fù)雜。本教材在編寫上力圖滿足應(yīng)用型本科專業(yè)的教學要求，內(nèi)容的選取與組織上體現(xiàn)了理論與應(yīng)用并重，突出了理論聯(lián)系實際，強化了實踐的應(yīng)用，并加入了流體力學最新發(fā)展的一些介紹。為便于學生的學習和復(fù)習，每章都附有本章小結(jié)。每章習題均貼近書中內(nèi)容?！　”緯珊洗髮W楊小龍編寫緒論、第1章、第5章；長春工程學院孫石編寫第2章、第9章；山西大學高紅斌編寫第7章、第10章，楊春編寫第4章、第8章及附錄；中南林業(yè)科技大學楊輝編寫第3章、第6章。楊小龍、孫石任主編。　　限于作者水平，書中難免存在不足和錯誤之處，懇請讀者和專家指正。

內(nèi)容概要

　　本書是供工科大學使用的流體力學教材，系統(tǒng)地介紹了工程流體力學的基本知識、基本定理及其在工程上的應(yīng)用，力求以簡單、清晰但又不使用復(fù)雜數(shù)學公式的方式來講述流體力學概念、基本理論和分析方法。其主要內(nèi)容有流體及其物理性質(zhì)、流體靜力學、流體運動學基礎(chǔ)、流體動力學基礎(chǔ)、量綱分析與相似原理、不可壓縮流體的理想流動、不可壓縮粘性流體的內(nèi)部流動、不可壓縮粘性流體的外部流動、可壓縮流體的流動、管路水力計算。每章均附有例題、小結(jié)和習題供選用?！　”緯勺鳛闊崮芘c動力工程、建筑環(huán)境與設(shè)備工程、水利水電工程、化學工程與工藝等專業(yè)本科生、研究生教材，也可作為各相關(guān)專業(yè)工程技術(shù)人員的參考書。

書籍目錄

前言符號表緒論0.1 流體力學研究的內(nèi)容和方法0.2 流體力學的發(fā)展簡史0.3 流體力學在現(xiàn)代科學中的應(yīng)用0.4 如何學好本課程基礎(chǔ)篇第1章 流體及其物理性質(zhì)1.1 流體的定義和特征1.2 流體的連續(xù)介質(zhì)模型1.3 流體的密度、比體積和相對密度1.4 流體的壓縮性和膨脹性1.5 流體的粘性1.6 表面張力和毛細現(xiàn)象本章小結(jié)習題第2章 流體靜力學2.1 作用在流體上的力2.2 流體平衡微分方程式2.3 流體靜力學基本方程式2.4 液柱式測壓計2.5 流體在非慣性坐標系中的相對平衡2.6 靜止流體對壁面的壓力本章小結(jié)習題第3章 流體運動學基礎(chǔ)3.1 流場及其描述方法3.2 流體運動的基本概念3.3 粘性流體的流動形態(tài)3.4 流體的流動狀態(tài)本章小結(jié)習題第4章 流體動力學基礎(chǔ)4.1 系統(tǒng)與控制體4.2 輸運公式4.3 流體流動的連續(xù)性方程4.4 理想流體的運動微分方程4.5 理想流體微元流束的伯努利方程4.6 伯努利(Bernoulli)方程的應(yīng)用4.7 動量方程4.8 動量矩方程4.9 實際流體的運動微分方程本章小結(jié)習題第5章 量綱分析與相似原理5.1 量綱分析5.2 相似的概念5.3 相似原理及相似準則數(shù)5.4 近似?；瘜嶒灡菊滦〗Y(jié)習題應(yīng)用篇第6章 不可壓縮流體的理想流動6.1 理想流體的有旋流動6.2 速度勢、流函數(shù)、流網(wǎng)6.3 基本平面勢流6.4 基本平面勢流的疊加本章小結(jié)習題第7章 不可壓縮粘性流體的內(nèi)部流動7.1 管內(nèi)流動的能量損失7.2 流動阻力7.3 圓管內(nèi)層流7.4 平板間的層流7.5 管內(nèi)湍流7.6 沿程阻力系數(shù)和局部阻力系數(shù)本章小結(jié)習題第8章 不可壓縮粘性流體的外部流動8.1 邊界層8.2 邊界層的動量積分方程8.3 繞平板流動邊界層的近似計算8.4 繞曲面流動及邊界層的分離8.5 繞流阻力及升力本章小結(jié)習題第9章 可壓縮流體的流動9.1 氣體動力學基本方程組9.2 音速與馬赫數(shù)9.3 微弱擾動波在空間流場中的傳播9.4 氣體一維定常等熵流動9.5 氣流參數(shù)與通道面積的關(guān)系9.6 膨脹波的形成及其特點9.7 E沖波的形成及其前后氣流參數(shù)的關(guān)系9.8 斜沖波的形成及其前后氣流參數(shù)的關(guān)系本章小結(jié)習題第10章 管路水力計算10.1 水力計算概述及簡單管路10.2 管路的串聯(lián)與并聯(lián)10.3 管網(wǎng)10.4 管路性能曲線10.5 水擊現(xiàn)象本章小結(jié)習題附錄1中英文人名對照表附錄2流體力學詞匯(部分)英漢對照表參考文獻

章節(jié)摘錄

　　流體力學是研究流體的平衡和機械運動規(guī)律以及流體與周圍物體之間相互作用的一門科學，是力學的一個重要分支。流體力學研究的對象包括液體和氣體，它們統(tǒng)稱為流體。在人們的生活和生產(chǎn)活動中隨時隨地都可遇到流體，大氣和水是最常見的兩種流體。大氣包圍著整個地球，地球表面的70％是水。大氣運動（包括信風、季風、臺風、龍卷風等）、海水運動（包括波浪、潮汐、表面洋流、深層環(huán)流等）乃至地球深處熔漿的流動都是流體力學的研究內(nèi)容?！　×黧w力學的基本任務(wù)在于建立描述流體運動的基本方程，確定流體經(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)換及各種損失的計算方法，并解決流體和限制其流動的固體壁之間的相互作用問題。流體、運動和力（能量）是構(gòu)成流體力學的三個基本要素?！　×黧w力學基礎(chǔ)理論一般可分為三部分：靜力學、運動學、動力學。靜力學主要研究流體處于靜止或相對平衡狀態(tài)下，各種作用在流體上的力之間的關(guān)系，是關(guān)于液體平衡的規(guī)律；運動學主要從幾何學觀點研究流體運動所遵循的規(guī)律，而不考慮流體受力和能量損失；動力學主要研究在流體運動時產(chǎn)生和施加在流體上的力和流體運動速度與加速度之間的關(guān)系。按對流體力學研究方法的不同，流體力學又可分為理論流體力學、實驗流體力學和計算流體力學三種。理論流體力學主要采用嚴密的數(shù)學推理方法，力求準確性和嚴密性，尋求流體運動的普遍解；實驗流體力學將實際流動問題概括為相似的實驗?zāi)Ｐ?，在實驗中觀察現(xiàn)象、測定數(shù)據(jù)并進而按照一定方法推測實際結(jié)果；計算流體力學是隨著計算機發(fā)展而發(fā)展起來的一種方法，其基本原理則是利用各種數(shù)值方法編制計算機程序近似求解流體控制方程，獲得空間和時間離散位置處的數(shù)值解，從而揭示流動的物理規(guī)律?！　×黧w力學是一門基礎(chǔ)性很強和應(yīng)用性很廣的學科，在實際工程的許多領(lǐng)域里，流體力學一直起著十分重要的作用。無論是水利工程、動力工程、航天工程，還是化學工程、機械工程等都在日益廣泛的應(yīng)用著流體力學。就某種意義而言，也正是在流體力學的研究工作不斷取得成就的前提下，才促進了這些部門的大力發(fā)展。不同工程技術(shù)領(lǐng)域的流體力學問題有各自不同的特點，概括起來主要有三種不同流動形式：一是有壓管流，如流體在管道中的流動；二是繞流，如流體在流體機械中繞過翼型的流動；三是射流，如流體從孔口或管嘴噴出的流動。　　一般的人們把側(cè)重于工程應(yīng)用的流體力學稱為工程流體力學。從學科的角度來看，工程流體力學是介乎基礎(chǔ)科學和工程技術(shù)之間的一門技術(shù)科學。

圖書封面

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