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第1章 流体力学简介1

1.1 流体力学简史1

1.2 量纲和单位4

1.2.1 量纲4

1.2.2 单位8

1.3 流体的定义10

1.3.1 连续性假设10

1.3.2 密度12

1.3.3 重度13

1.3.4 比重14

1.4 流体性质14

1.4.1 可压缩性14

1.4.2 表面张力17

1.4.3 黏度20

第2章 流体静力学27

2.1 某一点的压力27

2.2 压力场基本方程28

2.3 静止流体中的压力变化31

2.3.1 不可压缩流体31

2.3.2 可压缩流体34

2.4 标准大气35

2.5 浮力和稳定性37

2.5.1 阿基米德原理37

2.5.2 稳定性40

2.6 压力的测量42

2.7 压力测量法44

2.7.1 测压管45

2.7.2 U形管压力计46

2.7.3 倾斜管压力计50

第3章 流体运动学54

3.1 速度场54

3.1.1 欧拉法和拉格朗日法55

3.1.2 一维、二维和三维流动56

3.1.3 定常和非定常流动57

3.1.4 流线、纹线和迹线58

3.2 加速度场60

3.2.1 物质导数60

3.2.2 非定常作用62

3.2.3 对流作用63

3.3 流体微团运动65

3.3.1 线运动和变形66

3.3.2 角运动和变形67

3.4 系统和控制体69

3.5 雷诺输运定理71

3.5.1 雷诺输运定理的推导73

3.5.2 雷诺输运定理与物质导数的关系78

第4章 流体流动的有限控制体分析82

4.1 连续性方程82

4.1.1 连续性方程的推导82

4.1.2 连续性方程的应用85

4.2 动量方程88

4.2.1 动量方程的推导88

4.2.2 动量方程的应用89

4.3 动量矩方程91

4.3.1 动量矩方程的推导91

4.3.2 动量矩方程的应用93

4.4 能量方程96

4.4.1 能量方程的推导96

4.4.2 能量方程的应用98

4.4.3 伯努利方程100

第5章 流体流动的微分分析108

5.1 质量守恒108

5.1.1 微分形式的连续性方程109

5.1.2 柱坐标系中的连续性方程112

5.2 动量守恒112

5.2.1 作用在微元上的力113

5.2.2 运动方程116

5.3 黏性流动118

5.3.1 应力－变形关系118

5.3.2 纳维－斯托克斯方程119

5.4 黏性不可压缩流动的求解120

5.4.1 固定平板间的定常层流流动120

5.4.2 圆管内的定常层流流动123

第6章 相似理论和量纲分析129

6.1 相似理论129

6.2 相似准则131

6.3 量纲分析134

6.3.1 量纲和谐原理134

6.3.2 瑞利法135

6.3.3 白金汉姆∏定理137

6.3.4 ∏定理的应用139

6.4 相似与模化143

6.4.1 流体力学问题的近似模型143

6.4.2 模化实例148

第7章 管内流动154

7.1 管内流动的一般特性155

7.2 圆管中的层流158

7.3 圆管中的湍流162

7.4 圆管中的压头损失166

7.4.1 流动阻力产生的机理166

7.4.2 管内流动阻力的分类169

7.4.3 主要损失的计算171

7.4.4 次要损失的计算180

7.5 管路损失计算190

7.5.1 当量水力直径190

7.5.2 管道系统的损失计算191

第8章 平面势流202

8.1 势函数与流函数202

8.1.1 势函数202

8.1.2 流函数205

8.2 简单势流208

8.2.1 均匀直线流动208

8.2.2 直角区域内的流动209

8.2.3 点源和点汇211

8.2.4 纯环流流动213

8.3 势流叠加原理215

第9章 绕物流动225

9.1 边界层概述225

9.2 边界层特性228

9.2.1 边界层的形成228

9.2.2 层流和湍流边界层231

9.3 边界层方程234

9.3.1 控制方程234

9.3.2 边界层厚度237

9.4 绕圆柱流动240

9.4.1 理想流体绕圆柱流动240

9.4.2 黏性流体绕圆柱流动243

9.5 绕球流动250

9.5.1 理想流体的绕球流动250

9.5.2 黏性流体的绕球流动253

参考文献256