本书为流体力学专业基础教材。为了提高学生对工程流体力学课程的学习适应性与学习成效,本书采用模块化、简明式和图解式的方法,介绍了流体力学的基本概念、基础理论以及在工程技术和日常生活中的应用。本书内容包括流体的物理属性、流体静力学、黏性流体管内流动阻力和能量损失、相似理论与量纲分析、黏性流体动力学基础等知识点,偏重于实用性并且着重对学生基本能力、通用能力、专业能力以及创新能力的培养,以期能够对国家工程科技发展以及学生在学习和未来工作上有所帮助。
部分基础理论篇
章流体力学的基本概念
1.1流体的定义
1.2流体分子间距离的特性
1.3流体力学的定义与分类
1.4流体力学的应用领域
1.5研究流体力学问题的方法
1.6流体性质与速度的描述
1.7流体的特性
1.8流体流动问题的分类
1.9迹线、烟线与流线
1.10沸点温度
1.11空蚀现象
1.12常见单位转换
第2章流体静力学
2.1连续性的考虑
2.2静压理论
2.3连通器及其原理
2.4压力的测量
2.5帕斯卡原理
2.6静止流体作用在壁面上的作用力
2.7浮力原理
2.8表面张力
2.9虹吸现象
第3章简单一维流体流动
3.1使用假设
3.2计算公式
3.3文氏流量计
3.4伯努利方程式的简单修正
第4章真实气体的考虑
4.1前言
4.2气流的压缩性
4.3等熵过程
4.4稳态一维不可压缩流的不适用性
4.5伯努利方程式的修正
4.6黏性流的特性
4.7大气的飞行环境
第5章超声速空气动力学基础
5.1扰动的传递规律
5.2膨胀波与激波现象
5.3飞机的飞行速度
5.4超声速管流的加减速特性
第二部分理论强化篇
第6章流体流动参数的描述
6.1流体流场与其流动参数的定义
6.2系统与平衡状态的概念
6.3标量与向量的介绍
6.4流体运动情形的描述方法
6.5流体的速度与加速度
6.6圆柱坐标的向量介绍
第7章控制体积法
7.1控制体积法的分类与特性
7.2积分控制体积法
7.3微分控制体积法
7.4流线函数与速度势函数
第8章平面理想流体的流动
8.1流线函数和速度势函数的基本概念
8.2流线函数和速度势函数的可迭加性
8.3几种基本的平面不可压缩势流
8.4平面不可压缩势流的迭加运算
8.5达朗贝尔悖论
8.6小结
第9章相似理论与因次分析法
9.1产品设计流程
9.2相似理论
9.3因次分析法
第三部分工程应用篇
0章黏性流体在圆管内的运动
10.1黏性流的基本特性
10.2黏性流体运动的两种形态
10.3雷诺数的定义与计算公式
10.4黏性流体的伯努利方程修正
10.5流体在圆管内的层流运动
10.6完全发展长度
10.7流体在圆管内的湍流运动
10.8圆管内沿程阻力系数的确定
10.9圆管内局部损失系数的确定
10.10压力管路中的水击现象与处理
1章黏性流体的外部流动
11.1边界层的基本概念
11.2边界层转捩现象
11.3层流边界层的微分方程式
11.4平板边界层的近似计算
11.5流体分离的概念
11.6物体运动时形成的阻力
参考文献