工程流體力學

前言

　　流體力學是熱能與動力工程專業(yè)的一門十分重要的專業(yè)基礎課。但由于基本理論多、概念抽象、公式多且推導復雜，對本科學生有一定難度，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、重點不突出，并且沒有反映流體力學的工程應用和流體力學的最新發(fā)展。因此，編寫一本課時合適、重點突出、理論和應用并重且體現(xiàn)流體力學學科最新發(fā)展的教材就顯得尤為迫切?！　”窘滩牡奶厣缦隆！　∫?、內(nèi)容的選取與組織上體現(xiàn)理論與應用并重　　流體力學是一門理論性很強的學科，沒有相關的理論，流體力學無從談起，但是流體力學又有相當強的應用性，直接應用在工業(yè)生產(chǎn)的各個方面。因此，本教材將流體力學基本概念進一步濃縮、提煉，在內(nèi)容上有所取舍：刪減了流體力學中關于水利、航空方面的章節(jié)壓縮了泵與風機方面的篇幅：增加了諸如流體測量、流動顯示以及流體力學數(shù)值模擬的相關內(nèi)容：強化了典型流體流動的介紹。本教材前五章為流體力學基礎理論部分，后四章為流體力學知識的應用和進展。

內(nèi)容概要

　　《工程流體力學》共分9章，主要內(nèi)容包括流體力學基本原理，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用，流體輸送機械：離心泵的工作原理及相關計算，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》可作為高等工科院?；?、熱能動力工程等專業(yè)本?？茖W生教材，也可作為相關領域科研人員參考書。

書籍目錄

第一章 緒論1.1 流體力學的范疇及其發(fā)展簡史1.1.1 流體力學的范疇1.1.2 流體力學的發(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 研究流體運動的基本方法1.5.1 理論分析法1.5.2 實驗研究法1.5.3 數(shù)值計算法習題第二章 流體靜力學2.1 壓強及其性質(zhì)2.2 壓強的單位和計算2.2.1 壓強的計算基準2.2.2 壓強的單位2.2.3 液體靜壓強的計算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 壓力傳感器習題第三章 流體動力學基礎3.1 流體運動的基本概念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 過流斷面的壓強分布3.2 質(zhì)量守恒3.3 動量守恒3.4 機械能守恒3.4.1 理想流體的機械能守恒3.4.2 實際流體的機械能衡算習題第四章 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 突然擴大與突然縮小4.8 管路計算4.8.1 簡單管路4.8.2 復雜管路習題第五章 不可壓縮流體流動5.1 流體微團運動5.1.1 描述流體流動的兩種方法5.1.2 流體微團運動5.2 有旋流動5.3 連續(xù)性方程5.4 黏性流體的運動方程5.4.1 N-S方程的建立5.4.2 歐拉方程5.4.3 運動方程的定解條件5.4.4 N-S方程的求解習題第六章 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 撞擊流研究進展6.3.4 撞擊流的工業(yè)應用……第七章 流體輸送機械第八章 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

章節(jié)摘錄

　　第一章 緒論　　1.1 流體力學的范疇及其發(fā)展簡史　　1.1.1 流體力學的范疇　　在人們的生活和生產(chǎn)活動中隨時隨地都可遇到流體，所以流體力學是與人類日常生活和生產(chǎn)事業(yè)密切相關的。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。大氣運動、海水運動（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、葉輪機械和核電站的設計及其運行，可燃氣體或炸藥的爆炸，以及天體物理的若干問題等等，都廣泛地用到流體力學知識。許多現(xiàn)代科學技術所關心的問題既受流體力學的指導，同時也促進了它不斷地發(fā)展。

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