内容简介
《工程流体力学/高等学校能源与动力工程专业规划教材》共分10章，前三章为流体力学基础理论介绍括流体力学基本概念、研究方法、运动微分方程、动量方程和能量方程的推导，是流体力学知识体系的核心内容。第4章对理想流体的流动做了介绍，主括势函数、流函数的介绍，势流的叠加以及圆柱体的扰流流动。第5章和第6章针对实际流体的流动加以介绍，主括黏流体运动微分方程、黏流体运动的分类以及几种简单的流动分析、边界层理论。第7章介绍了管路流动的阻力损失以及减少损失的措施。第8章介绍了流动问题的分析方法。第9章对气体流动加以介绍括气体流动基本概念和基本方程。第10章介绍了流体力学对解决火力发电厂实际问题的应用。 《工程流体力学/高等学校能源与动力工程专业规划教材》适合高等学校能源动力类、石化类等相关专业的师生阅读参考。
目录
第1章 绪论1．1 流体力学的研究内容和研究方法1．1．1 流体力学的研究内容1．1．2 流体力学的研究方法1．2 流体力学的起源与发展1．3 流体力学在工程中的地位1．4 流体的概念1．5 流体的连续介质模型假设1．6 流体的物理质1．6．1 流体的密度、重度和相对密度1．6．2 流体的压缩和膨胀1．6．3 流体的黏1．6．4 表面张力1．7 作用在流体上的力——表面力和质量力1．7．1 表面力1．7．2 质量力（体积力）第2章 流体静力学2．1 流体静压强特征及表示方法2．1．1 流体静压强的特征2．1．2 压强的表示方法2．2 流衡微分方程2．2．1 流衡微分方程的建立2．2．2 压强差公式2．2．3 势函数2．2．4 等压面2．3 重力作用下的流衡2．3．1 静力学基本方程2．3．2 静力学基本方程的物理意义和几何意义2．4 相衡状态下流体内部压强分布2．4．1 等加速直线运动在液体的相衡2．4．2 等角速旋转容器中液体的相衡2．5 静止流体与固体壁面的相互作用2．5．1 静止流体作用面上压力2．5．2 静止流体作用在曲面上压力2．5．3 压力体及其组成第3章 流体力学基本方程3．1 描述流体运动的方法3．1．1 拉格朗日法3．1．2 欧拉法3．2 流体流动的分类3．2．1 定常流动和非定常流动3．2．2 一维、二维和三维流动3．3 流体流动的基本概念3．3．1 迹线和流线3．3．2 流管和流束3．3．3 缓变流和急变流3．3．4 水力半径3．3．5 流量均流速3．4 连续方程3．4．1 动连续方程3．4．2 空间运动微分形式的连续方程3．5 理想流体运动微分方程3．6 伯努利方程及其应用3．6．1 理想流体的伯努利方程3．6．2 黏流流的伯努利方程3．6．3 伯努利方程在工程中的应用3．6．4 垂直于流线方向的压强和速度变化3．7 定常流动的动量方程和动量矩方程第4章 理想流体有旋和无旋运动4．1 流体微团运动分析4．1．1 流体微团的速度分解式4．1．2 速度分解的物理意义4．1．3 有旋运动和无旋运动4．2 速度势和流函数4．2．1 速度势函数4．2．2 流函数4．2．3 流网4．3 微分形式的连续方程4．4 理想流体运动方程4．4．1 理想流体运动方程推导4．4．2 定解条件4．4．3 正压流体4．5 理想流体运动方程的积分4．5．1 欧拉积分4．5．2 伯努利积分4．6 漩涡理论基础4．6．1 基本概念4．6．2 速度环量、斯托克斯定理4．6．3 汤姆孙定理、亥姆霍兹三定理4．6．4 二元漩涡的速度和压强分布4．7 简单面势流及叠加4．7．1 几种简单面势流4．7．2面势流的叠加4．8 流体对圆柱体的绕流4．8．1 匀速绕流圆柱体面流动4．8．2 匀速绕流圆柱体有环流面流动4．9 流体通过叶栅的流动第5章 黏流体动力学5．1 黏流体的剪切运动与流态5．2 黏流体运动微分方程5．2．1 作用在流体上的应力分析5．2．2 应力形式的运动微分方程5．2．3 广义牛顿内摩擦定律5．2．4 黏流体运动微分方程——NavierStokes方程5．2．5 能量方程5．3 不可压缩流体的层流流动5．3．1板间流体层流流动5．3．2 流体动力润滑5．3．3 环形管道中流体的层流流动5．3．4 流体绕过圆球小雷诺数的层流流动5．4 射流与尾迹5．4．1 射流5．4．2 尾迹5．5 流动阻力与流动损失5．5．1 流动阻力5．5．2 流动损失第6章 边界层理论6．1 边界层理论概述6．1．1 边界层理论的形成与发展6．1．2 边界层理论存在的问题6．1．3 边界层理论的发展6．2 边界层理论的引入6．3 边界层基础理论6．3．1 边界层理论的概念6．3．2 边界层的主要特征6．3．3 边界层分离6．3．4 层流边界层和紊流边界层6．3．5 边界层厚度6．4 边界层理论的应用6．4．1 边界层理论在低比转速离心泵叶片设计中的应用6．4．2 边界层理论在高超声速飞行器气动热工程算法中的应用6．4．3 基于边界层理论的叶轮的仿真6．5 湍流边界层中的传热6．5．1 湍流边界层能量方程的求解6．5．2 热边界层的壁面定律——湍流能量方程的解6．5．3 恒定自由流、定壁温条件下的湍流传热解6．5．4 散逸湍流边界层6．5．5 表面粗糙度的影响第7章 气体的动7．1 气体的特7．1．1 气体体积的变化7．1．2 气体的黏度变化7．1．3 双气体静力学欧衡方程7．2 气体的基本方程7．2．1 气体的Bernoulli方程的基础理论7．2．2 气体的Bernoulli方程的描述和应用7．3 声速和马赫数7．3．1 声速7．3．2 马赫数7．3．3 气体流速与密度的关系7．3．4 气体流速与流道断面积的关系7．4 气体在管道中的等温流动7．4．1 基本方程7．4．2 流动特征分析7．5 气体在绝热管道中的流动7．5．1 基本方程7．5．2 流动特征分析7．6 气体的两种状态7．6．1 滞止参数7．6．2 临界状态参数7．7 喷管的计算和分析7．7．1 收缩喷管7．7．2 拉瓦尔喷管7．8 气体射流7．8．1 自由射流的基本规律7．8．2 两种自由射流相遇7．8．3 同心射流的混合7．8．4 限制射流特点7．9 喷射器7．9．1 喷射器的基本原理7．9．2 喷射器的效率及合理尺7．9．3 关于喷射式烧嘴的力学计算7．9．4 关于喷射式烧嘴的喷射比及自动化比例第8章 流动阻力和能量损失8．1 沿程损失和局部损失8．1．1 流动阻力和能量损失的分类8．1．2 能量损失的计算公式8．2 层流、紊流与雷诺数8．2．1 雷诺实验8．2．2 两种流态的判别标准8．2．3 流态分析8．2．4 黏底层8．3 管道中层流的速度分布8．3．1 均匀流基本方程8．3．2 圆管层流的速度分布、沿程损失8．4 圆管内湍流的运动特征8．4．1 紊流运动的特征8．4．2 紊流切应力、普朗特混合长度理论8．4．3 圆管紊流流速分布8．5 沿程阻力及其影响因素8．5．1 沿程阻力系数及其影响因素的分析8．5．2 尼古拉兹实验8．5．3 沿程阻力系数氲募扑愎?8．6 局部阻力及其影响因素8．6．1 局部水头损失发生的原因8．6．2 弯管的局部损失8．6．3 三通的局部损失8．6．4 圆管突然扩大的局部水头损失8．6．5 各种管路配件的局部阻力系数第9章 量纲分析与相似原理9．1 量纲与物理方程的量纲齐次9．1．1 物理量的类别和量纲9．1．2 量纲齐次原理9．2 量纲分析与鸲ɡí9．2．1 鸲ɡí9．2．2 量纲分析法9．3 流动相似与相似准则9．3．1 流动相似9．3．2 相似准则9．4 相似准则数的确定9．5 常用的相似准则数9．6 模型实验与相似原理9．6．1 模型实验9．6．2 相似原理9．6．3 关于相似原理的讨论第10章 动现象的分析10．1 物体在外太空的形状——流体的特10．2 覆杯实验的原理——与液体的不易压缩有关10．3 气塞现象——气体的易压缩10．4 气球放气时的推力——动量定理与力10．5 水火箭的推力——推力与介质无关10．6 涡轮喷气发动机的推力——作用在什么部件上10．7压的意义和测量—压不是流体的质10．8 压力随流速变化的理解——基于力或能量10．9 冲力与滞止压力——动量方程与伯努利方程的关系10．10 射流的压力——压力流动10．11 水龙头对流速的控制——管压决定射流速度10．12 捏扁胶管出口增加流速—压决定射流速度10．13 吸气与吹气——压力流动10．14 建筑与风——复杂的三维非定常流动10．15 科恩达效应——黏作用必不可少10．16 雨滴的形状——由表面张力和大气压力决定10．17 赛车中的真空效应——主要与来流速度相关10．18 质量越大射程越远——尺度效应10．19 河流倾向于走弯路——压力的通道涡10．20 旋转茶水中的茶叶向中心汇聚——通道涡10．21 河底的铁牛逆流而上——压力的马蹄涡附录附录1 水的黏系数附录2 空气的黏系数参考文献