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前言
第1章引言与基本概念1
11引言2
12不滑移条件6
13流体力学简要历史7
14流动分类9
15系统与控制体14
16量纲与单位的重要性15
17工程问题数学建模21
18问题求解技巧23
19工程软件包25
110准确度、精确度与有效数字28
小结31
参考文献31
应用聚焦:核爆炸与雨滴有什么共同点32
习题33
第2章流体的性质37
21引言38
22密度与比重39
23蒸气压与空化41
24能量与比热容43
25可压缩性与声速44
26黏性50
27表面张力与毛细现象55
小结61
应用聚焦:空化62
参考文献63
习题63
第3章压强与流体静力学73
31压强74
32压强测量装置79
33流体静力学引言87
34作用在淹没平板上的静水压力88
35作用在淹没曲板上的静水压力93
36浮力与稳定性97
37以刚体形式运动的流体102
小结110
参考文献111
习题111
第4章流体运动学131
41拉格朗日与欧拉法132
42流动类型与流动可视化139
43流体流动数据图146
44其他运动学描述149
45涡量与旋度154
46雷诺输运理论158
小结166
应用聚焦:流体驱动器167
参考文献168
习题168
第5章质量、伯努利与能量方程183
51引言184
52质量守恒185
53机械能与效率192
54伯努利方程197
55一般能量方程212
56定常流能量分析217
小结226
参考文献227
习题228
第6章流动系统的动量分析239
61牛顿定律240
62选择控制体A241
63作用在控制体A上的力242
64线性动量方程245
65考察旋转运动与角动量259
66角动量方程261
小结269
参考文献270
习题270
第7章量纲分析与模型化283
71量纲与单位284
72量纲齐次性285
73量纲分析与相似性291
74重复量方法与白金汉Π定律295
75实验研究、模型与不完全相似311
应用聚焦:苍蝇如何飞行318
小结319
参考文献319
习题319
xiii
目录xii
流体力学基础及其工程应用第8章内流337
81引言338
82层流与湍流流动339
83入口区域341
84管中层流流动343
85管中湍流流动351
86次要损失364
87管网与泵系统371
88流量与速度测量381
应用聚焦:孔板流量计如何工作或不工作399
小结400
参考文献401
习题402
第9章流体流动的微分分析419
91引言420
92质量守恒——连续性方程420
93流函数432
94线性动量微分方程——柯西方程441
95纳维斯托克斯方程446
96流体流动问题的微分分析452
小结475
参考文献476
习题476
第10章纳维斯托克斯方程的近似解491
101引言492
102运动的无量纲方程493
103蠕流近似496
104流动无黏区的近似501
105无旋流近似505
106边界层近似530
小结567
参考文献568
应用聚焦:水滴形成569
习题570
第11章外流:阻力与升力583
111引言584
112阻力与升力586
113摩擦与压差阻力590
114常用几何形状物体的阻力系数593
115绕平板的平行流动601
116绕圆柱与圆球的流动606
117升力610
小结619
参考文献620
应用聚焦:减阻621
习题622
第12章可压缩流动635
121驻点性质636
122一维等熵流动639
123喷管内的等熵流646
124激波与膨胀波655
125具有热传输并忽略摩擦的管道流(瑞利流)669
126具有摩擦的绝热管道流(范诺流)678
应用聚焦:激波与边界层相互作用688
小结689
参考文献690
习题690
第13章明渠流动701
131明渠流分类702
132弗劳德数与波速705
133比能709
134质量守恒与能量方程712
135明渠均匀流713
136最佳水力断面719
137渐变流723
138急变流与水跃733
139流动控制与测量737
小结747
参考文献748
习题748
第14章涡轮机械761
141分类与术语762
142泵764
143泵的相似律799
144涡轮机807
145涡轮机相似律831
应用聚焦:旋转燃料喷嘴837
小结838
参考文献838
习题839
第15章计算流体动力学导论853
151引言与基础854
152层流CFD计算867
153湍流CFD计算877
154带热传输的CFD890
155可压缩流动CFD计算897
156明渠流动CFD计算903
应用聚焦:虚拟胃906
小结907
参考文献907
习题908
附录1
特性参数表与曲线图921
术语表939
索引953
xv
CONTENTSxvi
FLUID MECHANICSxvii
CONTENTSxviii
FLUID MECHANICSxix
CONTENTS
本书涵盖流体力学的基本原理和方程,列举大量真实世界中的各种工程实例,通过强调物理背景,提供精彩的图片和可视化辅助手段,让学生对流体力学有一个直观的理解并认识到流体力学是如何应用与工程实践的。本书共15章,包括引言与基本概念,流体的性质,压强与流体静力学,流体运动学,质量、伯努利与能量方程,流体系统的动量分析,量纲分析与模型化,内流,流体流动的微分分析,纳维—斯托克斯方程的近似解,外流:阻力与升力,可压缩流动,明渠流动,涡轮机械,计算流体动力学引论。本书可作为高等工科院校相关专业的流体力学教材,也可供相关专业科研和工程技术人员参考。
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压缩系数中的1/V表示压缩系数是指流体单位体积的压缩程度。取单位体积的压缩程度才能反映不同流体或相同流体在不同外界环境下被压缩的真实程度。比如,一亿升的空气被压缩了2升的体积和10升空气被压缩了1升,...
《流体力学与水泵实验教程》结合环境、给排水、建筑、土木、机械、采矿、交通等专业的流体力学、水力学及水泵与水泵站课程的教学要求,按照各专业最新的实验教学大纲编写。内容包括流体静力学实验,不可压缩流体恒定...
流体力学基础3离心式风机
流体力学基础3离心式风机
前言
第
1章 引言与基本概念·1
1.1 引言 1
1.2 流体力学简要发展史 5
1.3 无滑移条件· 7
1.4 流体流动的分类 8
1.5 体系和控制体 12
1.6 量纲和单位的重要性 13
1.7 工程问题的数学建模 18
1.8 问题求解技巧 20
1.9 工程软件包· 21
1.10 准确度、精密度和有效数字 24
应用展示:核爆炸和雨滴有何共同之处 27
小结 28
参考文献和阅读建议· 28
习题 28
第
2章 流体的性质 2
2.1 引言 32
2.2 密度与比重· 33
2.3 蒸气压与空化 · 35
2.4 能量与比热容 37
2.5 可压缩性与声速 38
2.6 黏度 43
2.7 表面张力与毛细现象 47
小结 53
应用展示:空化 54
参考文献和阅读建议· 55
习题 55
第
3章 压强与流体静力学 67
3.1 压强 67
3.2 压强测量装置· 72
3.3 流体静力学引言 · 78
3.4 水下平板的受力分析 79
3.5 水下曲面的受力分析 83
3.6 浮力和稳定性 85
3.7 以刚体形式运动的流体 90
小结 97
参考文献和阅读建议· 98
习题 98
第
4章 流体运动学
118
4.1 拉格朗日法与欧拉法
118
4.2 流动类型与流动可视化
124
4.3 流体流动数据图
· 130
4.4 其他运动学描述方法
132
4.5 涡量与旋度· 137
4.6 雷诺输运定理
· 141
小结
147
应用展示:射流激励器
· 148
应用展示:闻实物:人类的气道
149
参考文献和阅读建议· 150
习题
150
第
5章 伯努利方程与能量方程 164
5.1 引言 164
5.2 质量守恒 165
5.3 机械能与效率 172
5.4 伯努利方程· 176
5.5 一般能量方程 189
5.6 定常流的能量分析 193
小结 201
参考文献和阅读建议· 202
习题 203
第
6章 流动系统的动量分析215
6.1 牛顿定律 215
6.2 控制体的选择 · 216
6.3 控制体的受力分析 217
6.4 线动量方程· 220
6.5 旋转运动和角动量回顾 231
6.6 角动量方程· 233
应用展示:蝠鲼游泳 240
小结 241
参考文献和阅读建议· 241
习题 242
第 7章 量纲分析与模型化 ·255
7.1 量纲与单位· 255
7.2 量纲齐次性· 256
7.3 量纲分析与相似性 261
7.4 重复变量法与白金汉 Π定理 265
历史聚焦:无量纲参数所纪念的人 271
7.5 实验测试、模型化与不完全相似 278
应用展示:果蝇如何飞行 · 284
小结 285
参考文献和阅读建议· 285
习题 285
第 8章 内流 302
8.1 引言 302
8.2 层流和湍流· 303
8.3 入口区域 305
8.4 管内层流 307
8.5 管内湍流 314
8.6 局部损失 327
8.7 管道系统与泵的选择 333
8.8 流量与速度测量 · 341
应用展示:彩色粒子阴影测速
/加速度
测量 361
小结 361
参考文献和阅读建议· 363
习题 364
附录 特性参数表与曲线图 380
表
A-1 物质的摩尔质量、气体常数以及
理想气体比热 381表
A-2 沸点和冰点属性 382
表
A-3 饱和水属性· 383
表
A-4 饱和制冷剂 .134a属性 · 384
表
A-5 饱和氨属性 385
表
A-6 饱和丙烷属性 386
表
A-7 液体的属性 387
表
A-8 液态金属的属性 388
表
A-9 1atm下的空气属性 389
表
A-10 1atm下的气体属性 390
表
A-11 高空大气参数·· 392
图
A-12 圆管中充分发展流动的摩擦系数
莫迪图· 393
表
A-13 理想气体一维等熵可压缩流气动
函数表(k = 1.4) 394
表
A-14 理想气体一维正激波
函数表(k = 1.4) 395
表
A-15 理想气体的瑞利流函数表
(k = 1.4)· 396
表
A-16 理想气体的法诺流函数表
(k = 1.4)· 397
数据表· 398 2100433B
本书继承并发扬了讲述流体力学物理现象的传统,并以最简单而且尽可能是最清晰,但又不使用复杂数学工具的方式来应用各项基本原理。对工科大学生而言,最重要的事情是把所探讨的物理现象非常清晰地予以形象化。因此,本书大力强调流体力学的物理现象,一直贯穿于全书。在本书中,着重讲述流体力学的基本原理、基本假设以及在其应用方面的条件,然后演示怎样应用这些基本原理来解决实际的工程问题。本书文稿中有范例,节后有操练题,章后有习题。同时,本书列举了大量的BG制、SI制的例题和习题,使学生熟悉两种单位制的转换。书中的操练题和习题总数已达到了1354题。
全书(上、下册)内容涵盖了流体力学的基本原理和方程,列举了大量工程实例,通过强调物理背景、提供精彩的图片,让学生对流体力学有一个直观的理解并认识到流体力学是如何应用于工程实践的。全书共15章,包括引言与基本概念、流体的性质、压强与流体静力学、流体运动学、伯努利方程与能量方程、流动系统的动量分析、量纲分析与模型化、内流、流体流动的微分分析、 N-S方程的近似解、外流、可压缩流动、明渠流动、涡轮机械、计算流体力学引论。
本书可作为高等工科院校相关专业的流体力学教材,也可供相关专业科研和工程技术人员参考。