工程流體力學(xué)

前言
緒論

第1章 流體的主要物理性質(zhì)
1.1 連續(xù)介質(zhì)概論
1.2 流體的密度和相對(duì)密度
1.3 流體的黏性
1.3.1 黏性產(chǎn)生的原因
1.3.2 牛頓內(nèi)摩擦定律
1.3.3 流體的黏度
1.3.4 理想流體
1.4 流體的膨脹性和壓縮性
1.4.1 體脹系數(shù)
1.4.2 壓縮系數(shù)和體積彈性系數(shù)
1.4.3 不可壓縮流體的概念
本章小結(jié)
思考與練習(xí)

第2章 流體靜力學(xué)
2.1 作用在流體上的力
2.1.1 質(zhì)量力
2.1.2 表面力
2.1.3 流體靜壓強(qiáng)
2.2 流體平衡微分方程
2.2.1 流體平衡微分方程的導(dǎo)出
2.2.2 質(zhì)量力的勢(shì)函數(shù)
2.2.3 等壓面
2.3 重力場(chǎng)中的平衡流體
2.3.1 不可壓縮流體的靜壓強(qiáng)基本公式
2.3.2 可壓縮流體的靜壓強(qiáng)分布公式
2.4 靜壓強(qiáng)的計(jì)算與測(cè)量
2.4.1 靜壓強(qiáng)的計(jì)算單位
2.4.2 靜壓強(qiáng)的計(jì)算標(biāo)準(zhǔn)
2.4.3 靜壓強(qiáng)的測(cè)量
2.5 平衡流體對(duì)壁面的作用力
2.5.1 作用在傾斜平面上的總壓力
2.5.2 作用在曲面上的總壓力
2.5.3 作用在沉沒(méi)物體上的總壓力
2.6 流體在非慣性坐標(biāo)系中的相對(duì)平衡
2.6.1 等加速水平直線運(yùn)動(dòng)容器中液體的相對(duì)平衡
2.6.2 等角速度旋轉(zhuǎn)容器中液體的相對(duì)平衡
本章小結(jié)
思考與練習(xí)

第3章 流體動(dòng)力學(xué)基礎(chǔ)
3.1 研究流體流動(dòng)的方法
3.1.1 拉格朗日法
3.1.2 歐拉法
3.2 流動(dòng)的分類(lèi)
3.2.1 定常流動(dòng)和非定常流動(dòng)
3.2.2 一維流動(dòng)、二維流動(dòng)與三維流動(dòng)
3.2.3 均勻流和非均勻流
3.2.4 緩變流和急變流
3.3 用歐拉法描述流體運(yùn)動(dòng)的基本概念
3.3.1 流線
3.3.2 流管、流束、有效斷面
3.3.3 流量
3.3.4 平均流速
3.4 系統(tǒng)與控制體
3.5 連續(xù)方程
3.6 實(shí)際流體的運(yùn)動(dòng)微分方程(納維一斯托克斯方程)
3.7 能量方程
3.8 伯努利方程及其應(yīng)用
3.8.1 伯努利方程的幾何意義及物理意義
3.8.2 舉例說(shuō)明伯努利方程在工程實(shí)際中的應(yīng)用
3.9 沿流線主法線方向壓強(qiáng)和速度的變化
3.10 黏性流體總流的伯努利方程
3.11 動(dòng)量方程與動(dòng)量矩方程
3.11.1 慣性坐標(biāo)系中的動(dòng)量方程與動(dòng)量矩方程
3.11.2 定常管流的動(dòng)量方程
3.11.3 動(dòng)量方程的應(yīng)用
3.12 旋流、勢(shì)流及渦
3.12.1 流體質(zhì)點(diǎn)的變形與旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)
3.12.2 旋流、勢(shì)流及渦的概念
3.13 點(diǎn)渦速度場(chǎng)的規(guī)律及其應(yīng)用
3.13.1 點(diǎn)渦速度場(chǎng)的概念和模型
3.13.2 無(wú)旋流動(dòng)的能量方程
3.13.3 圓周運(yùn)動(dòng)的壓力與速度關(guān)系
3.13.4 點(diǎn)渦速度場(chǎng)的規(guī)律
3.13.5 渦核內(nèi)外部流場(chǎng)靜壓頭及總水頭
3.13.6 旋風(fēng)分離器壓強(qiáng)損失的分析
3.14 渦輪機(jī)械基本方程
本章小結(jié)
思考與練習(xí)

第4章 流體在圓管中的流動(dòng)
4.1 雷諾實(shí)驗(yàn)
4.1.1 層流和湍流
4.1.2 流動(dòng)狀態(tài)的判定
4.1.3 沿程損失與速度的關(guān)系
4.1.4 水力直徑的概念
4.2 圓管中的層流流動(dòng)
4.2.1 流速分布和流量
4.2.2 平均流速和最大流速
4.2.3 層流的動(dòng)能和動(dòng)量修正系數(shù)
4.2.4 層流的沿程損失
4.2.5 管路進(jìn)口起始段
4.3 圓管中的湍流流動(dòng)
4.3.1 時(shí)均流動(dòng)與脈動(dòng)
4.3.2 混合長(zhǎng)度理論
4.3.3 湍流的速度分布
4.4 管路流動(dòng)的沿程阻力
4.4.1 尼古拉茲實(shí)驗(yàn)
4.4.2 莫迪圖
4.5 管路流動(dòng)的局部阻力
4.5.1 局部損失產(chǎn)生的原因
4.5.2 管路突然擴(kuò)大的局部阻力
4.5.3 幾種常用的局部阻力系數(shù)
4.5.4 局部阻力的相互干擾
4.6 管路計(jì)算
4.6.1 簡(jiǎn)單管路
4.6.2 串聯(lián)管路
4.6.3 并聯(lián)管路
4.6.4 管路特性
4.7 水擊現(xiàn)象
4.7.1 水擊的物理過(guò)程
4.7.2 水擊壓強(qiáng)和水擊波的傳播速度
4.7.3 防止水擊危害的措施
本章小結(jié)
思考與練習(xí)

第5章 孔口出流
5.1 薄壁孔口出流
5.1.1 孔口出流的速度和流量計(jì)算
5.1.2 孔口出流系數(shù)
5.2 厚壁孔口出流
5.2.1 厚壁孔口出流的速度和流量
5.2.2 孔口出流系數(shù)
5.3 幾種孔口出流性能比較
5.4 機(jī)械中的氣穴現(xiàn)象
5.4.1 氣穴概念
5.4.2 節(jié)流氣穴
5.4.3 泵進(jìn)口處的氣穴
5.5 相似原理
5.5.1 相似概念
5.5.2 相似準(zhǔn)則
5.5.3 近似模型法
本章小結(jié)
思考與練習(xí)

第6章 縫隙流動(dòng)
6.1 平行平面縫隙
6.1.1 速度分布規(guī)律與流量
6.1.2 切應(yīng)力與摩擦力
6.1.3 功率損失與最佳縫隙
6.2 環(huán)形縫隙
6.2.1 同心環(huán)形縫隙
6.2.2 偏心環(huán)形縫隙
6.3 平行圓盤(pán)縫隙
6.3.1 放射流動(dòng)
6.3.2 擠壓流動(dòng)
6.4 傾斜平面間的縫隙流動(dòng)
6.4.1 縫隙間的速度分布
6.4.2 壓強(qiáng)分布與流量
6.4.3 柱塞運(yùn)動(dòng)中的卡緊力
6.4.4 動(dòng)壓支撐的支撐力
6.4.5 關(guān)于漸縮縫隙流問(wèn)題
本章小結(jié)
思考與練習(xí)

第7章 可壓縮氣體的一元流動(dòng)
7.1 聲速和馬赫數(shù)
7.1.1 聲速
7.1.2 馬赫數(shù)
7.2 可壓縮氣體一元流動(dòng)的基本方程
7.2.1 可壓縮性氣體總流的連續(xù)性方程
7.2.2 可壓縮性氣體的能量方程
7.2.3 可壓縮性氣體的運(yùn)動(dòng)方程
7.3 一元?dú)怏w的基本特征
7.3.1 滯止?fàn)顟B(tài)和滯止參數(shù)
7.3.2 最大速度狀態(tài)
7.3.3 臨界狀態(tài)和臨界參數(shù)
7.4 氣體在半截面管(噴管)中的流動(dòng)
7.4.1 馬赫數(shù)和截面面積的關(guān)系
7.4.2 漸縮噴管和拉瓦爾噴管
本章小結(jié)
思考與練習(xí)
參考文獻(xiàn)