流體力學

前言

　　本書是為船舶與海洋工程專業(yè)本科生編寫的流體力學課程教材。基于專業(yè)實際需要，書中限于討論不可壓縮流體?！　×黧w力學是船舶與海洋工程專業(yè)的一門重要專業(yè)基礎課程，它在專業(yè)培養(yǎng)目標中起到“承上啟下”的橋梁作用?！俺猩稀敝副菊n程聯(lián)系了已經(jīng)學過的基礎數(shù)學、工程數(shù)學、物理學和力學等；“啟下”指本課程幾乎聯(lián)系了所有與船舶原理及海洋結(jié)構(gòu)物水動力性能有關的后續(xù)專業(yè)課程。通過本課程的學習，如果學生既能鞏固或較熟練地運用基礎數(shù)理知識，又能為后續(xù)專業(yè)課程的學習打下良好的流體力學基礎，也就達到了本課程的學習目的。作者從多年的教學實踐中了解到，學生普遍反映這門課程的內(nèi)容多、概念抽象、理論性強，部分學生尤其對基本理論的應用感到困惑。因此作者深深感到，要想使學生學好流體力學這門課程，有一本深入淺出、物理概念清晰的教材是至關重要的?！　”緯窃谧髡叨嗄晔褂玫牧黧w力學講稿的基礎上編寫而成的。書中注重以下幾個方面：基本概念突出，公式推導簡潔明了，內(nèi)容安排由淺人深，具有啟發(fā)性。全書既保持流體力學自身的完整性和系統(tǒng)性，又要盡可能反映近年來流體力學發(fā)展的新概念以及在船舶與海洋工程領域的應用。書中將場論作為補充知識單列一章，以利于讀者應用矢量及場論的數(shù)學知識推導或表達流體力學基本方程和公式?！　”緯牡?、1~4章及習題由李云波編寫，第5-9章由張亮編寫，全書最后由張亮統(tǒng)稿。本書文本及部分插圖由研究生盛其虎、張桂湘、程麗和姜勁完成。在本書編寫過程中，清華大學賀五洲教授曾給我們以熱情鼓勵，在內(nèi)容安排及取舍等方面提出了許多寶貴意見。另外，船舶原理與流體力學教研室的同事們曾給我們以極大的支持。作者在此一并表示衷心的感謝?！　”敬纬霭嬷?，作者訂正了第l版中的差錯，并對個別內(nèi)容做了充實和修改?！　∮捎谧髡咚接邢?，教學經(jīng)驗不足，加以編寫時間緊迫，書中一定還會有不妥之處或錯誤，望廣大讀者給以批評指正。

內(nèi)容概要

　　《流體力學》系統(tǒng)地講述以水為代表的不可壓縮流體力學的基本理論。《流體力學》共分十章。主要內(nèi)容有：預備知識（場論），流體的物理性質(zhì)及作用力，流體靜力學，流體運動學，流體動力學基本定理及其應用，勢流理論，水波理論，粘性流體動力學（包括層流、湍流、圓管內(nèi)的湍流），相似理論，邊界層理論，機翼及其氣動特性?！读黧w力學》各章均有一定數(shù)量的例題和習題，還提供了習題答案，便于讀者復習和自學。《流體力學》可作為高等學校船舶與海洋工程專業(yè)及相近專業(yè)本科生流體力學課程的教材，也可作為從事上述專業(yè)科技人員的參考書。

書籍目錄

0.1 標量、向量、張量及場的概念0.2 向量及二階張量的基本運算0.3 標量場的方向?qū)?shù)和梯度0.4 向量場的通量和散度0.5 向量場的環(huán)量和旋度0.6 高斯公式及斯托克斯公式0.7 哈密爾頓算子、梯度、散度、旋度及調(diào)和量在正交曲線坐標系中的表示式習題第1章 緒論1.1 流體力學的研究對象及意義1.2 流體的連續(xù)介質(zhì)假設1.3 流體的物理性質(zhì)1.4 流體的界面現(xiàn)象和性質(zhì)1.5 作用在流體上的質(zhì)量力和表面力習題第2章 流體靜力學2.1 流體靜力學基本方程及其應用2.2 靜止流體對任意曲面的作用力及力矩2.3 物體在液體中的穩(wěn)定性習題第3章 流體運動學3.1 流動圖形的觀察3.2 描述流體運動的兩種方法3.3 描述流體運動的基本概念3.4 連續(xù)方程3.5 流體微團的運動分析3.6 有旋運動的一般性質(zhì)3.7 無旋運動的勢函數(shù)3.8 流函數(shù)習題第4章 流體動力學基本定理及其應用4.1 輸運公式4.2 歐拉運動微分方程4.3 伯努利積分4.4 動量方程、動量矩方程及其應用4.5 旋渦運動基本定理習題第5章 勢流理論5.1 勢流問題的基本方程和邊界條件5.2 復勢5.3 平面勢流的基本解5.4 平面勢流基本解的疊加5.5 平面勢流的保角變換法5.6 奇點映像法5.7 平面定常繞流物體的受力5.8 空間勢流問題的解5.9 物體的非定常繞流5.10 勢流的動能5.11 廣義附加質(zhì)量習題第6章 水波理論6.1 水波問題的基本方程和定解條件6.2 平面駐波6.3 平面進行波6.4 波群與群速度6.5 開爾文波系——船波6.6 波能的轉(zhuǎn)移及興波阻力6.7 不規(guī)則波的概念習題第7章 粘性流體動力學7.1 應力及廣義牛頓內(nèi)摩擦定律7.2 粘性流體運動方程——納威爾－斯托克斯方程7.3 不可壓縮粘性流動的準確解7.4 湍流及其運動特征7.5 雷諾湍流方程7.6 Prandtl混合長度理論7.7 圓管內(nèi)的湍流7.8 管路的計算習題第8章 相似理論8.1 流動相似及相似準數(shù)8.2 因次分析法8.3 相似理論及因次分析法的應用習題第9章 邊界層理論9.1 邊界層的概念9.2 邊界層微分方程9.3 平板層流邊界層的卜拉休斯解9.4 邊界層動量積分方程式9.5 邊界層流動的分離及控制9.6 圓柱與圓球繞流阻力9.7 機翼及其空氣動力特性習題參考答案參考文獻

圖書封面

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