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第1章 流体的性质1

1.1 流体的基本概念1

1.2 密度、比容和饱和蒸汽压力2

1.3 流体的压缩性5

1.4 流体的黏性6

1.5 液体的表面张力11

1.6 作用在流体上的力13

1.7 阅读材料：工程流体力学学习导论14

思考题17

习题17

第2章 流体静力学19

2.1 流体静压力及其特性19

2.2 静止流体平衡方程21

2.2.1 流体平衡微分方程式的建立21

2.2.2 等压面22

2.2.3 静力学基本方程式22

2.2.4 静力学基本方程式的意义24

2.3 流体静力学基本公式及其应用24

2.3.1 流体静力学基本公式25

2.3.2 流体静压力的表示方法和计量单位26

2.3.3 液柱式测压计27

2.4 其他质量力作用下的流体平衡29

2.4.1 等加速水平运动容器中流体的相对平衡29

2.4.2 等角速旋转容器中流体的相对平衡30

2.4.3 工程应用33

2.5 平衡液体对壁面的作用力35

2.5.1 作用在平面上液体的总压力35

2.5.2 作用在曲面上液体的总压力40

2.5.3 压力体42

2.6 浮力与浮体的稳定性45

2.6.1 浮力46

2.6.2 浮体的稳定性48

思考题50

习题50

第3章 流体运动的基本方程55

3.1 描述流体运动的基本概念55

3.1.1 描述流体运动的方法55

3.1.2 描述流场的基本概念56

3.2 连续性方程62

3.2.1 一元定常流动的连续性方程62

3.2.2 空间流动的连续性方程65

3.3 理想流体的运动微分方程66

3.3.1 欧拉运动方程66

3.3.2 理想流体的伯努利方程69

3.3.3 伯努利方程的意义70

3.4 总流的伯努利方程及其应用70

3.4.1 总流的伯努利方程70

3.4.2 伯努利方程的应用74

3.4.3 水力坡度与水头线80

3.5 伯努利方程的扩展82

3.5.1 重力、离心力联合场的伯努利方程82

3.5.2 分流量或合流量的伯努利方程84

3.5.3 过流断面间有能量的输入和输出的伯努利方程85

3.6 动量和动量矩方程87

3.6.1 定常流动量方程88

3.6.2 动量矩方程及应用93

3.7 流体微团运动分析95

3.7.1 流体微团运动分解95

3.7.2 流体微团变形和旋转的特征量95

3.8 流体的有旋流动98

3.8.1 强制涡流99

3.8.2 自由涡流100

3.8.3 组合涡流101

3.8.4 放射流和自由涡流的组合102

3.9 黏性流体的运动微分方程103

3.9.1 纳维-斯托克斯方程的建立103

3.9.2 在简单边界条件下纳维-斯托克斯方程的精确解106

3.10 欧拉运动方程与平面势流109

3.10.1 空间欧拉运动方程109

3.10.2 平面势流模型110

3.10.3 平面势流的应用116

思考题117

习题117

第4章 量纲分析与相似理论123

4.1 量纲分析123

4.2 相似理论127

4.3 模型实验131

思考题132

习题132

第5章 黏性流体的管内流动133

5.1 流体流动的两种流动状态133

5.2 圆管中的层流流动136

5.3 圆管中的紊流流动139

5.3.1 紊流的产生和脉动性139

5.3.2 紊流附加应力和混合长度理论140

5.3.3 圆管紊流的速度分布和紊流的结构143

5.3.4 紊流速度分布的对数定律144

5.3.5 紊流速度分布的指数定律146

5.4 管路紊流的沿程水头损失146

5.4.1 尼古拉兹实验147

5.4.2 莫迪图149

5.4.3 非圆形截面管流动沿程水头损失152

5.5 局部水头损失153

5.5.1 断面积急速变化的水头损失153

5.5.2 断面渐扩管的水头损失155

5.5.3 弯管的水头损失157

5.5.4 阀门的水头损失159

5.5.5 分支管、合流管的水头损失161

5.6 管路的水力计算163

5.6.1 管路工程计算简介163

5.6.2 简单长管的水力计算165

5.6.3 复杂管路的水力计算167

5.6.4 短管的水力计算171

5.7 气穴和汽蚀174

5.8 有压管中的水击现象176

5.9 管路的流体动力180

思考题181

习题182

第6章 明渠流动186

6.1 明渠186

6.2 均匀流的平均速度公式188

6.3 缓流、急流和临界水深191

6.4 水跃和水跌193

6.4.1 水跃193

6.4.2 水跃196

6.5 堰流197

思考题199

习题199

第7章 黏性流体的绕流流动201

7.1 绕流的阻力和升力201

7.2 边界层203

7.2.1 边界层分析203

7.2.2 边界层的分离和压力阻力的产生205

7.3 平板的摩擦阻力207

7.3.1 层流边界层的摩擦阻力计算208

7.3.2 紊流边界层的摩擦阻力计算210

7.4 压力阻力213

7.5 翼型及叶栅218

7.6 翼型绕流中环量和升力的产生222

7.7 射流224

7.7.1 射流的分类和形成224

7.7.2 射流的特征和计算225

7.7.3 温差（浓差）射流229

思考题229

习题229

第8章 孔口、管嘴和缝隙的水力计算234

8.1 孔口出流234

8.1.1 定常水头下薄壁圆形小孔的稳定自由出流234

8.1.2 定常水头下薄壁圆形小孔的稳定淹没出流236

8.1.3 变水头孔口出流237

8.2 管嘴出流238

8.2.1 圆柱形管嘴定常出流238

8.2.2 其他形状管嘴出流239

8.3 缝隙流动241

8.3.1 平行平板间的缝隙流动241

8.3.2 圆环的缝隙流动244

8.3.3 平行圆盘端面缝隙流动245

思考题247

习题247

第9章 气体动力学基础249

9.1 气体的状态参数249

9.2 一元定常可压缩流动的基本方程251

9.2.1 连续性方程251

9.2.2 运动方程251

9.2.3 能量方程251

9.3 完全气体的过程方程255

9.4 声速和马赫数262

9.4.1 声速262

9.4.2 马赫数263

9.4.3 弱扰动在气流中的传播264

9.5 一元定常等熵气流参数265

9.5.1 滞止状态参数265

9.5.2 极限速度和滞止声速267

9.5.3 临界状态参数267

9.6 气流参数与通道面积的关系268

9.6.1 截面积的变化对气流参数的影响268

9.6.2 收缩形喷管270

9.6.3 缩扩形喷管——拉伐尔喷管273

9.7 激波简介274

9.8 等截面摩擦管流276

9.9 等截面换热管流279

思考题283

习题284

附录A 压力的测量285

附录B 流速和流量的测量288

附录C 工程流体力学常用量及单位换算表293

习题答案295

参考文献300