工程流體力學(xué)

前言

　　流體力學(xué)是熱能與動力工程專業(yè)的一門十分重要的專業(yè)基礎(chǔ)課。但由于基本理論多、概念抽象、公式多且推導(dǎo)復(fù)雜，對本科學(xué)生有一定難度，因此選用一本合適的教材就顯得很重要。在近幾年給熱能工程專業(yè)講授流體力學(xué)的過程中，編者感覺現(xiàn)有的教材盡管內(nèi)容豐富，但是課時偏多、重點(diǎn)不突出，并且沒有反映流體力學(xué)的工程應(yīng)用和流體力學(xué)的最新發(fā)展。因此，編寫一本課時合適、重點(diǎn)突出、理論和應(yīng)用并重且體現(xiàn)流體力學(xué)學(xué)科最新發(fā)展的教材就顯得尤為迫切。　　本教材的特色如下?！　∫?、內(nèi)容的選取與組織上體現(xiàn)理論與應(yīng)用并重　　流體力學(xué)是一門理論性很強(qiáng)的學(xué)科，沒有相關(guān)的理論，流體力學(xué)無從談起，但是流體力學(xué)又有相當(dāng)強(qiáng)的應(yīng)用性，直接應(yīng)用在工業(yè)生產(chǎn)的各個方面。因此，本教材將流體力學(xué)基本概念進(jìn)一步濃縮、提煉，在內(nèi)容上有所取舍：刪減了流體力學(xué)中關(guān)于水利、航空方面的章節(jié)壓縮了泵與風(fēng)機(jī)方面的篇幅：增加了諸如流體測量、流動顯示以及流體力學(xué)數(shù)值模擬的相關(guān)內(nèi)容：強(qiáng)化了典型流體流動的介紹。本教材前五章為流體力學(xué)基礎(chǔ)理論部分，后四章為流體力學(xué)知識的應(yīng)用和進(jìn)展。

內(nèi)容概要

　　《工程流體力學(xué)》共分9章，主要內(nèi)容包括流體力學(xué)基本原理，流體流動阻力損失及其計算，不可壓縮流體流動含N—S方程的基本知識，典型流體流動過程：繞流、射流與撞擊流的基本理論及其在工程中的應(yīng)用，流體輸送機(jī)械：離心泵的工作原理及相關(guān)計算，流場顯示及流體測量儀器及方法，流體數(shù)值模擬方法及軟件?！　　豆こ塘黧w力學(xué)》可作為高等工科院校化工、熱能動力工程等專業(yè)本?？茖W(xué)生教材，也可作為相關(guān)領(lǐng)域科研人員參考書。

書籍目錄

第一章 緒論1.1 流體力學(xué)的范疇及其發(fā)展簡史1.1.1 流體力學(xué)的范疇1.1.2 流體力學(xué)的發(fā)展簡史1.2 流體的物理屬性1.2.1 密度1.2.2 黏性1.2.3 非牛頓流體1.3 作用在流體上的力1.3.1 質(zhì)量力1.3.2 表面力1.4 流體力學(xué)模型1.4.1 連續(xù)介質(zhì)模型1.4.2 理想流體模型1.4.3 不可壓縮流體模型1.5 研究流體運(yùn)動的基本方法1.5.1 理論分析法1.5.2 實(shí)驗研究法1.5.3 數(shù)值計算法習(xí)題第二章 流體靜力學(xué)2.1 壓強(qiáng)及其性質(zhì)2.2 壓強(qiáng)的單位和計算2.2.1 壓強(qiáng)的計算基準(zhǔn)2.2.2 壓強(qiáng)的單位2.2.3 液體靜壓強(qiáng)的計算2.3 作用于平面和曲面的液體壓力2.3.1 作用于平面的液體壓力2.3.2 作用于曲面的液體壓力2.4 壓強(qiáng)的測量2.4.1 液柱式測壓計2.4.2 金屬彈簧壓力表2.4.3 壓力傳感器習(xí)題第三章 流體動力學(xué)基礎(chǔ)3.1 流體運(yùn)動的基本概念3.1.1 定態(tài)流動和非定態(tài)流動3.1.2 跡線和流線3.1.3 流管、流束和總流3.1.4 過流斷面及水力半徑3.1.5 過流斷面的壓強(qiáng)分布3.2 質(zhì)量守恒3.3 動量守恒3.4 機(jī)械能守恒3.4.1 理想流體的機(jī)械能守恒3.4.2 實(shí)際流體的機(jī)械能衡算習(xí)題第四章 阻力損失及其計算4.1 沿程陰力損失和局部阻力損失4.2 流體流動形態(tài)4.2.1 層流和湍流4.2.2 雷諾數(shù)4.3 湍流的基本特征4.3.1 脈動速度和時均速度4.3.2 湍流強(qiáng)度4.3.3 湍流尺度4.3.4 湍流黏度4.4 黏性流體在圜管中的層流運(yùn)動4.5 黏性流體在圜管中的湍流流動4.5.1 邊界層和黏性底層4.5.2 圓管湍流的速度分布4.6 沿程摩擦阻力系數(shù)計算4.6.1 沿程摩擦阻力系數(shù)計算公式4.6.2 摩擦系數(shù)曲線圖4.6.3 非圓形管的當(dāng)量直徑4.7 局部阻力損失4.7.1 局部阻力損失的計算4.7.2 突然擴(kuò)大與突然縮小4.8 管路計算4.8.1 簡單管路4.8.2 復(fù)雜管路習(xí)題第五章 不可壓縮流體流動5.1 流體微團(tuán)運(yùn)動5.1.1 描述流體流動的兩種方法5.1.2 流體微團(tuán)運(yùn)動5.2 有旋流動5.3 連續(xù)性方程5.4 黏性流體的運(yùn)動方程5.4.1 N-S方程的建立5.4.2 歐拉方程5.4.3 運(yùn)動方程的定解條件5.4.4 N-S方程的求解習(xí)題第六章 典型流體流動6.1 繞流6.1.1 曲面邊界層分離6.1.2 繞流阻力6.1.3 圓柱繞流6.2 射流6.2.1 自由射流6.2.2 受限射流6.2.3 同軸射流6.3 撞擊流6.3.1 撞擊流基本原理6.3.2 撞擊流的分類6.3.3 撞擊流研究進(jìn)展6.3.4 撞擊流的工業(yè)應(yīng)用……第七章 流體輸送機(jī)械第八章 流動顯示及流體測量第九章 數(shù)值模擬方法及軟件簡介附錄參考文獻(xiàn)

章節(jié)摘錄

　　第一章 緒論　　1.1 流體力學(xué)的范疇及其發(fā)展簡史　　1.1.1 流體力學(xué)的范疇　　在人們的生活和生產(chǎn)活動中隨時隨地都可遇到流體，所以流體力學(xué)是與人類日常生活和生產(chǎn)事業(yè)密切相關(guān)的。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％是水面。大氣運(yùn)動、海水運(yùn)動（包括波浪、潮汐、渦旋和環(huán)流等）乃至地球深處熔漿的流動都是流體力學(xué)的研究內(nèi)容。除水和空氣以外，流體還指水蒸氣、潤滑油、地下石油、含泥沙的江水、血液以及超高壓作用下的金屬、燃燒后產(chǎn)生成分復(fù)雜的氣體和高溫條件下的等離子體等等。氣象、水利的研究，船舶、飛行器、葉輪機(jī)械和核電站的設(shè)計及其運(yùn)行，可燃?xì)怏w或炸藥的爆炸，以及天體物理的若干問題等等，都廣泛地用到流體力學(xué)知識。許多現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)所關(guān)心的問題既受流體力學(xué)的指導(dǎo)，同時也促進(jìn)了它不斷地發(fā)展。

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