内容简介
工程流体力学是力学的基本原理在液体和气体中实际应用的一门科学。《21世纪能源与动力系列教材:工程流体力学(第3版)》主要介绍了流体静力学中流体静止或相对静止时流体内压力分布、压力测量、作用面和曲面上的静压力；流体运动学中流场、流线、速度分布、有旋与无旋流动、流函数、势函数和流网；流体动力学中不可压缩流体与可压缩流体的质量、能量和动量守恒定律，以及这些定律在管道内部和物体外部流动中的实际应用。《21世纪能源与动力系列教材:工程流体力学(第3版)》可以作为能源动力工程、建筑环境与设备工程、环境工程、机械工程、石油和化学工程、航空航天工程以及生物工程等专业的学生学材，还可以作为从事与流体流动相关的研究和应用的工程技术人员的参考*料。
目录
主要符号表;0引言;0.1流体力学的应用;0.2流体力学的内容及发展;0.3工程流体力学的学pan class="Apple-converted-space">;1流体*质;1.1流体的定义;1.2密度与可压缩*;1.3理想气体及状态方程;1.4粘*;1.5表面张力;1.6液体的蒸汽压力;本章小结;span class="Apple-converted-space">;2流体静力学;2.1作用在流体上的力;2.1.1质量力;2.1.2表面力;2.2流体静压力及其特*;2.2.1流体静压力;2.2.2流体静压力的特*;2.3流体衡微分方程;2.3.1流体衡微分方程;2.3.2力的势函数和有势力;2.3.3等压面;2.4重力场中流体衡;2.4.1静力学基本方程;2.4.2静力学基本方程的物理意义与几何意义;2.4.3**压力相对压力真空;2.5非惯*坐标系中液衡;2.5.1等加速直线运动容器内液体的相衡;2.5.2等角速度旋转容器中液体的相衡;2.6液柱式测压计;2.6.1测压管;2.6.2U形管测压计;2.6.3U形管差压计;2.6.4倾斜微压计;2.7静止液体作用面上压力;2.7.压力的*小 <*r> 2.7.压力的作用点;2.8静止液体作用在曲面上压力;2.8.压力的大小和方向;2.8.压力的作用点;2.8.3压力体;2.9浮力原理;本章小结;span class="Apple-converted-space">;3流体动力学基础;3.1流场及其描述方法;3.2流动的分类;3.2.1按流体*质分类;3.2.2按与时间的关系分类;3.2.3按与空间的关系分类;3.2.4按运动状态分类;3.3流体流动的基本术语和概念;3.3.1迹线;3.3.2流线;3.3.3流管、流束流;3.3.4过流断面及水力要素;3.3.5流量均流速;3.3.6稳定流动的类型;3.4系统与控制体;3.4.1系统与控制体的概念;3.4.2系统内的某种物理量对时间的全导数公式;3.5*维*动的连续*方程;3.6理想流体*定*动伯努里能量方程;3.6.1欧拉方程;3.6.2伯努里方程;3.6.3理想流体*定*动能量方程的物理意义和几何意义;3.6.4理想流体相对运动的伯努里方程;3.7沿流线主法线方向的压力和速度变化;3.8粘*流流的伯努里方程;3.8.1粘*流体微元流柬的伯努里方程;3.8.2粘*流流的伯努里方程;3.8.3恒定气体流动的伯努里方程;3.9伯努里方程的应用;3.10动量方程与动量矩方程;3.10.1动量方程;3.10.2动量矩方程;本章小结;span class="Apple-converted-space">;4量纲分析与相似原理;4.1*位和量纲;4.2相似*原理;4.2.1几何相似;4.2.2运动相似;4.2.3动力相似;4.3相似准则数;4.3.1欧拉（Eu）数;4.3.2弗汝德（Fr）数;4.3.3雷诺（Re）数;4.3.4马赫（Ma）数;4.3.5韦伯（We）数;4.似模型试验;4.5量纲分析;4.5.1瑞利法;4.5.2π定理;本章小结;span class="Apple-converted-space">;5管内不可压缩流体流动;5.1管内层流流动及粘*摩擦损失;5.1.1层流与湍流流动;5.1.2等截面管道内沿程能量损失;5.1.3圆管道内切应力分布;5.1.4圆管道内层流流动及粘*摩擦损失;5.1.5层流流动入口段长度;5.2湍流流动及沿程摩擦阻力计算;5.2.1湍流旋涡粘度与混合长度理论;5.2.2湍流流动中的粘*底层;5.2.3湍流流动中的速度分布;5.2.4沿程摩擦阻力系数计算;5.2.5摩擦系数曲线图（Moody图）;5.3简**道内流动计算;5.4局部阻力损失;5.4.1管口损失;5.4.2突然扩*损失 <*r> 5.4.3渐扩管损失;5.4.4管道出口损失;5.4.5渐缩管损失;5.4.6弯管损失;5.4.7**局部构件阻力损失;5.5管路流动计算;5.5.1简**路流动阻力计算;5.5.2管道中有泵、风机和水轮机时的管路计算;5.6管路及管网阻力计算;5.6.1串联管路;5.6.2并联管路;5.6.3分叉管路系统;5.6.4管网计算;5.7管路中的水锤现象;本章小结;span class="Apple-converted-space">;6绕流流动与边界层;6.1绕流流动阻力与边界层;6.1.1绕流流动阻力;6.1.2边界层;6.板边界层的摩擦阻力;6.2.板边界层动量方程;6.2.板层流边界层的摩擦阻力;6.2.板湍流边界层的摩擦阻力;6.2.板边界层具有过渡区时的摩擦阻力;6.3曲面物体绕流阻力;6.3.1边界层分离和压差阻力;6.3.2流体绕流曲面物体的阻力;6.3.3流体绕流长柱体的阻力;6.4升力;6.5气体射流;6.5.1射流结构与特征;6.5.2圆断面射流参数计算;6.6纳维尔—斯托克斯方程（N—S方程）及其求解;6.6.1粘*应力分析;6.6.2粘*力;6.6.3N—S方程;6.6.4N—S方程的求解;本章小结;span class="Apple-converted-space">;7理想流体流动;7.1连续*方程;7.2非旋转流动;7.3速度环量与旋涡量;7.4流函数;7.5基本流动的流场与流场叠加;7.5.1均匀直线流动;7.5.2源流或汇流;7.5.3流场叠加;7.6速度势;7.7流网;本章小结;span class="Apple-converted-space">;8流体测量;8.1流体物*测量;8.2静压测量;8.3用*托（Pitot）管测量流速;8.4测量速度的**方法;8.4.1水流计和风速仪;8.4.2热线风速仪;8.4.3漂浮测量;8.4.4照相和光学测量;8.4.5激光技术;8.4.6**测速仪器与方法;8.5流量测量;8.6孔口、喷嘴和管嘴出流;8.6.1出流的定义;8.6.2出流系数;8.6.3自由出流的水头损失;8.6.4淹没出流的水头损失;8.7文丘里（Venturi）流量计;8.8喷嘴流量计;8.9孔板流量计;8.10可压缩流体的流量测量;8.11测量流量的**方法;本章小结;span class="Apple-converted-space">;9可压缩流体的流动;9.1音速马赫数;9.1.1音速;9.1.2马赫数（Ma数）;9.1.3微弱扰动在气体中的传播;9.2气体一维定常等熵流动;9.2.1基本方程;9.2.2三种特定状态;9.2.3速度系数;9.3喷管中的等熵流动;9.3.1气流参数与通道截面的关系;9.3.2喷管;9.4有摩擦的绝热管流;9.4.1有摩擦管流流动分析;9.4.2有摩擦管流中气流参数的计算;9.5在等截面管中有摩擦的等温流动;9.6超音速气流的绕流与激波;9.6.1激波的产生及分类;9.6.2正激波的形成及传播速度;9.6.3膨胀波;9.6.4斜激波;9.7激波前后气流参数的关系;9.7.1正激波前后气流参数的关系;9.7.2斜激波前后气流参数的关系;9.7.3波阻的概念;9.8变截面管流变工况流动分析;9.8.1收缩喷管变工况流动分析;9.8.2喷管出口处的流速、流量及面积比;9.8.3缩放喷管变工况流动分析;本章小结;span class="Apple-converted-space">;*;专业词汇中英文对照;参考文献;
摘要与插图
流括气体和液体，其中空气和水是典型而广泛存在的流体。流体力学是研究流衡和运动规律以及流体与固体壁面间作用力的一门科学。本书除了特殊情况，一般不严格区分液体和气体，统称为流体，因为它们具有相同的行为和现象。
0.pan>流体力学的应用
流体及流体力学现象充斥在我们生活的各个方面，如云彩的漂浮、鸟的飞、水的流动、波浪的上下起伏、天气变化、风速变化、呼吸空气、说话和声音等普遍存在于常生活中；管道内液体流动、风道内气体的流动、空气阻力和升力、建筑物上风力的作用、土壤内水分的运动、石油通过地质结构的运动、射流、润滑、燃烧、灌溉、冶炼、海洋等都是存在于生活及生产各个方面；血液和氧气在人体内的流动，如心脏泵送血液将氧气和营养提供给细胞，将废物带出并保持身体内的均匀温度，肺吸入氧气并排出二氧化碳等使流体力学与生物工程和生命科学相联系；水从地下、湖泊或河流中用泵输送到每家每户的供水系统和废水的排放系统，液体和气体燃料送到炉膛内燃烧产生热水或蒸汽用于供热的供热系统或产生动力的动力系统，通过流体携带将热量从低温送到高温空气中的制冷系统，在炎热的夏季将室内热量送到室外的制冷与空调系统，废液和废气的处理与排放系统等等使流体力学现象与日常生活密切相关；个人计算机冷却系统、水库和导管、城市水处理厂、垃圾焚烧炉和发电厂以及家用电器等等都表明了流体力学及现象无处不在；飞机和船舶的设计不仅要求它们能够在流体中保持住，即使在恶劣的天气下也不会损坏，而且还要求消耗小的能量以获得快的速度，汽车设计也是如此；电是我们生活中的不可缺少的能量，绝大多数电能是利用流体机械将燃料的化学能、蓄水的重力能，甚风的动能转换得到的，所有这些设计和应用都说明流体力学在工程技术及高技术领域的突出应用。
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