流体力学（第二版）

　　本书系统地阐明了流体力学的基本概念、基本理论和基本方法，并且涉及流动的各种基本形式，如管流、明渠流、射流及绕物体的流动。全书共13章，前面4章介绍了流体运动的基本概念、流体运动所遵循的方程和主要的求解方法，让初学者对流体运动有所了解。第5章对工程中应用较多的相似理论做了较为详细的阐述。后续章节从一元流动入手，通过对流体运动控制方程的简化，逐步分析了黏性管流（第6章）、边界层与绕流阻力（第7章）、明渠流动（第8章）、堰流及闸孔出流（第9章）、渗流（第10章）、紊流射流（第11章）、一元气体动力学基础（第12章）及流体机械基础（第13章）。每一章均配有适量的例题与习题。本书是一本工科院校流体力学的教学用书，可适用于建筑环境与设备工程、市政工程、环境工程、环境科学、土木工程及矿物资源工程等专业40~80学时的教学要求，也可作为有关专业科研人员及工程技术人员的参考书。

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第1章 绪论
  1?1 流体力学及其任务
    1?1?1 固体与流体
    1?1?2 流体的连续介质假设
    1?1?3 流体力学及其任务
  1?2 流体的属性
    1?2?1 流体的密度和容重
    1?2?2 流体的压缩性和膨胀性
    1?2?3 流体的黏性
    1?2?4 表面张力
    1?2?5 汽化压强
  1?3 作用在流体上的力
    1?3?1 表面力
    1?3?2 质量力
  1?4 物理量的单位与量纲
  习题
第2章 流体运动学基础
  2?1 流体运动的研究方法与分类
    2?1?1 研究流体运动的方法
    2?1?2 流体运动的分类
    2?1?3 流线与迹线
  2?2 流体微团运动的分解
    2?2?1 微团运动的分解
    2?2?2 微团运动的分析
    2?2?3 有旋运动和无旋运动
  2?3 平面无旋运动
    2?3?1 势函数
    2?3?2 流函数
    2?3?3 平面无旋流动
  2?4 基本平面势流
    2?4?1 均匀直线运动
    2?4?2 点源及点汇
    2?4?3 点涡
  2?5 势流的叠加
    2?5?1 源环运动
    2?5?2 偶极流
    2?5?3 均匀直线流中的偶极流
  习题
x流体力学（第二版）
第3章 流体静力学
  3?1 流体静压强及其特性
  3?2 流体平衡微分方程
    3?2?1 流体平衡微分方程
    3?2?2 流体平衡微分方程的一般积分
    3?2?3 帕斯卡原理
    3?2?4 等压面
  3?3 重力作用下的流体静压强
    3?3?1 流体静力学基本方程
    3?3?2 静止液体中的等压面
    3?3?3 流体静力学基本方程的意义
  3?4 压强的度量与测压仪表
    3?4?1 度量压强的两种基准
    3?4?2 压强的度量单位
    3?4?3 液柱式测压计
  3?5 液体的相对平衡
    3?5?1 匀加速水平直线运动中液体的平衡
    3?5?2 匀角速旋转运动容器中液体的平衡
  3?6 静止液体作用于平面壁和曲面壁上的总压力
    3?6?1 静止液体作用在平面壁上的总压力
    3?6?2 静止液体作用于曲面壁上的总压力
  习题
第4章 流体动力学基本方程
  4?1 连续性方程
  4?2 黏性流体运动微分方程式
    4?2?1 流体中任一点的应力
    4?2?2 以应力表示的运动微分方程
    4?2?3 应力应变率关系
    4?2?4 黏性流体运动微分方程
  4?3 流动问题的求解
    4?3?1 初始条件与边界条件
    4?3?2 圆管层流的解析求解
    4?3?3 流动的数值求解简介
  4?4 欧拉运动微分方程式
  4?5 理想流体微分方程的积分
  4?6 黏性流体的能量方程
    4?6?1 总能方程
    4?6?2 内能方程
  习题
第5章 相似原理与量纲分析
  5?1 相似的基本概念
  5?2 方程分析法
  5?3 相似准数
    5?3?1 ?Re?
    5?3?2 ?Fr?
    5?3?3 ?Eu?与?St?
  5?4 量纲分析法
    5?4?1 量纲分析
    5?4?2 π定理
  5?5 模型律
    5?5?1 π定理在确定相似判据中的应用
    5?5?2 完全相似和部分相似
  习题
第6章 黏性管流
  6?1 一元流动模型
  6?2 一元流动基本方程
    6?2?1 连续性方程
    6?2?2 元流伯努利方程
    6?2?3 恒定总流伯努利方程
    6?2?4 恒定总流动量方程
  6?3 流动水头损失
    6?3?1 流动阻力与水头损失
    6?3?2 黏性流体的两种流态
    6?3?3 均匀流方程
  6?4 圆管中的流动
    6?4?1 圆管中的层流
    6?4?2 紊流运动
    6?4?3 圆管中的紊流
    6?4?4 紊流沿程水头损失
    6?4?5 非圆管的沿程水头损失
    6?4?6 局部水头损失
  6?5 有压管流
  6?6 孔口及管嘴出流
    6?6?1 薄壁孔口的恒定自由出流
    6?6?2 薄壁孔口的恒定淹没出流
    6?6?3 管嘴的恒定出流
  习题
xii流体力学（第二版）
第7章 边界层与绕流阻力
  7?1 边界层概念
    7?1?1 边界层的形成与发展
    7?1?2 边界层的厚度
  7?2 边界层微分方程式
  7?3 边界层动量积分方程式
  7?4 平板层流边界层
  7?5 平板紊流边界层
  7?6 曲壁边界层的分离
  7?7 绕流物体的作用力
    7?7?1 绕流阻力
    7?7?2 低雷诺数下微粒的运动
  习题
第8章 明渠流动
  8?1 明渠概述
    8?1?1 棱柱形渠道的横断面
    8?1?2 明渠的底坡
    8?1?3 明渠水流受力分析
  8?2 明渠均匀流
    8?2?1 明渠均匀流的特征及形成条件
    8?2?2 明渠均匀流的基本公式
    8?2?3 明渠水力最优断面和允许流速
    8?2?4 复式断面明渠均匀流
    8?2?5 非均质渠道的综合粗糙系数
  8?3 明渠均匀流的水力计算问题
    8?3?1 校核渠道的输水能力
    8?3?2 设计渠道底坡
    8?3?3 设计渠道断面尺寸
  8?4 无压圆管均匀流
    8?4?1 无压圆管均匀流的水力计算
    8?4?2 无压圆管的水力最优充满度
  8?5 明渠非均匀流概述
    8?5?1 断面比能
    8?5?2 临界水深
    8?5?3 临界底坡
    8?5?4 明渠水流的三种流态
  8?6 水跃和水跌
    8?6?1 水跃
    8?6?2 水跌
  8?7 明渠恒定非均匀渐变流的微分方程
  8?8 棱柱形渠道中恒定非均匀渐变流水面曲线的分析
    8?8?1 顺坡渠道(?i>0?)的水面曲线
    8?8?2 平坡渠道和逆坡渠道的水面曲线
    8?8?3 定性描绘水面曲线
  习题
目 录xiii
第9章 堰流与闸孔出流
  9?1 堰流
    9?1?1 堰流基本公式
    9?1?2 薄壁堰流的水力计算
    9?1?3 实用堰流的水力计算
    9?1?4 宽顶堰流的水力计算
  9?2 闸孔出流
    9?2?1 底坎为宽顶堰型的闸孔出流
    9?2?2 底坎为曲线型实用堰的闸孔出流
  习题
第10章 渗流
  10?1 渗流基本概念
    10?1?1 重力水和岩土的渗透特性
    10?1?2 渗流分类
    10?1?3 渗流模型
  10?2 渗流达西定律
  10?3 地下水的渐变渗流分析
    10?3?1 地下水均匀流
    10?3?2 地下水渐变渗流
  10?4 集水廊道和井
    10?4?1 集水廊道
    10?4?2 完全潜水井
    10?4?3 完全自流井
    10?4?4 圆柱基坑排水
  10?5 井群
    10?5?1 完全潜水井群
    10?5?2 完全自流井群
  10?6 恒定渗流的微分方程
  习题
xiv流体力学（第二版）
第11章 紊流射流
  11?1 无限空间紊流淹没射流的结构
  11?2 圆断面射流的运动分析
  11?3 紊流淹没射流的温度分析和浓度分析
  11?4 温差射流与浓差射流的轨迹
  习题
第12章 一元气体动力学基础
  12?1 基本概念
    12?1?1 理想气体
    12?1?2 微弱扰动的传播
    12?1?3 马赫数、马赫锥
  12?2 一元恒定气体运动的基本方程
    12?2?1 连续性方程
    12?2?2 伯努利方程式
    12?2?3 能量方程式
  12?3 一元气体等熵流动
    12?3?1 等熵滞止参数
    12?3?2 气流绝热运动的压缩性影响
    12?3?3 绝热气流速度与形状的关系
  12?4 气体在管道中的运动
    12?4?1 圆管中气体的等温流动
    12?4?2 圆管中气体的绝热流动
  习题
第13章 流体机械基础
  13?1 流体机械概述
  13?2 离心式流体机械
    13?2?1 离心式流体机械的结构
    13?2?2 离心式流体机械的性能参数
    13?2?3 离心式流体机械的欧拉方程
  13?3 流体机械性能曲线
    13?3?1 流体机械的性能曲线
    13?3?2 无量纲性能曲线
  习题
附录
  附录Ⅰ 矢量与场论基础
  附录Ⅱ 英汉关键词
  附录Ⅲ 梯形渠道水力计算图解(1)
  附录Ⅳ 梯形渠道水力计算图解(2)
主要参考文献