工程流體力學

流體力學是許多現代工科大學生必備的知識之一。為適合大眾教育的需求，在充分體現“強化概念、拓寬專業面、紮實基礎，深入淺出、通俗易懂，與時俱進、實用與創新並重”指導思想下，編者完成了本書的編寫。全書涵蓋了工程流體力學的基本理論及部分測試技術，共九章，內容包括流體的性質與分類，流體靜力學，流體運動學，流體動力學基礎，量綱分析和相似理論，管中流動，邊界層、繞流和縫隙流，孔口出流、射流和水擊，以及氣體的一維流動。 本書可作為大機械類機械製造、車輛、儀器儀表、材料成型、能源動力和船舶輪機等專業的本科生教材，也可作為各類工程技術人員的參考書。

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前言

第1章流體的性質與分類1

1.1工程流體力學及其應用1

1.2連續介質模型4

1.3量綱和單位及作用在流體上的力6

1.4流體的物理性質10

1.5流體的黏性14

1.6流體的表面張力與汽化壓強19

1.7空氣動力學主要設備風洞簡介24

附錄1平板邊界層速度分佈測量27

思考題130

習題133

第1章內容提要、思考題解答及習題詳解37

第2章流體靜力學38

2.1靜止流體中的壓力38

2.2流體平衡微分方程式41

2.3重力場中的平衡流體43

2.4靜止流體對壁面的作用力47

2.5流體的相對平衡56

2.6流體壓力測量59

附錄2風機性能測量63

思考題266

習題271

第2章內容提要、思考題解答及習題詳解83

第3章流體運動學84

3.1研究流體運動的兩種方法84

3.2流體運動的基本概念88

3.3連續性方程96

3.4黏性流體的兩種流動狀態99

3.5流體微團的運動分析102

3.6流體的旋渦流動107

3.7平面勢流112

附錄3流體五孔探針流場測量118

思考題3121

習題3124

第3章內容提要、思考題解答及習題詳解132

第4章流體動力學基礎133

4.1流體運動微分方程133

4.2伯努利能量方程140

4.3動量方程和動量矩方程152

附錄4伯努利能量方程式驗證實驗162

思考題4164

習題4166

第4章內容提要、思考題解答及習題詳解181

第5章量綱分析和相似理論182

5.1量綱分析182

5.2π定理及其應用187

5.3相似原理193

附錄5水泵性能測量202

思考題5205

習題5207

第5章內容提要、思考題解答及習題詳解210

第6章管中流動211

6.1平直圓管中的層流211

6.2平直圓管中的湍流217

6.3管路中的沿程損失224

6.4管路的局部損失235

6.5管路計算241

6.6泵與風機特性及管網聯合運行工況244

附錄6管道沿程阻力測量250

思考題6252

習題6257

第6章內容提要、思考題解答及習題詳解265

第7章邊界層、繞流和縫隙流266

7.1邊界層概念267

7.2流體繞流物體的阻力276

7.3縫隙流動285

7.4環形縫隙與平行圓盤縫隙流動292

附錄7邊界層對被繞流物體阻力影響測量298

思考題7302

習題7303

第7章內容提要、思考題解答及習題詳解310

第8章孔口出流、射流和水擊311

8.1孔口出流311

8.2管嘴出流316

8.3射流320

8.4水擊327

8.5流體流量測量332

附錄8管道局部阻力測量337

思考題8340

習題8341

第8章內容提要、思考題解答及習題詳解346

第9章氣體的一維流動347

9.1熱力學基礎知識347

9.2聲速與馬赫數及擾動傳播352

9.3一維定常氣流基本方程357

9.4變截面管道中的等熵氣流361

9.5等截面管道中的絕熱黏性氣流368

9.6有熱交換的管流372

附錄9繞二維機翼壓力分佈測量376

思考題9381

習題9381

第9章內容提要、思考題解答及習題詳解385

附錄物理量符號、單位與量綱386

參考文獻389 ^[1]