工程流體力學（第3版）

1 緒論
1.1 流體力學的研究對象、發(fā)展概況和研究方法
1.1.1 流體力學的研究對象
1.1.2 流體力學的發(fā)展概況
1.1.3 流體力學的研究方法
1.2 流體質點與連續(xù)介質的概念
1.2.1 流體質點的概念
1.2.2 連續(xù)介質的概念
1.3 流體的主要物理性質
1.3.1 流體的密度與重度
1.3.2 黏性
1.3.3 壓縮性和膨脹性
1.3.4 表面張力
習題1
2 流體靜力學
2.1 靜止流體上的作用力
2.1.1 質量力
2.1.2 表面力
2.2 流體的平衡微分方程及其積分
2.2.1 歐拉平衡微分方程
2.2.2 平衡微分方程的積分
2.2.3 等壓面
2.3 流體靜力學基本方程
2.3.1 靜止液體中的壓強分布規(guī)律
2.3.2 靜止液體中的壓強計算和等壓面
2.3.3 絕對壓強、相對壓強、真空度
2.3.4 流體靜力學基本方程的幾何意義與能量意義
2.4 流體靜壓強的測量
2.4.1 靜壓強的單位
2.4.2 靜壓強的測量
2.5 靜止流體對平面壁的作用力
2.5.1 平面壁上的總壓力
2.5.2 總壓力的作用點
2.6 靜止流體對曲面壁的作用力
2.6.1 總壓力的大小、方向、作用點
2.6.2 浮力
習題2
3 流體動力學基礎
3.1 研究流體運動的兩種方法
3.1.1 拉格朗日法
3.1.2 歐拉法
3.1.3 質點導數(shù)
3.2 研究流體運動時的一些基本概念
3.2.1 跡線和流線
3.2.2 定常流動和非定常流動
3.2.3 流面、流管、流束與總流
3.2.4 過流斷面、流速、流量
3.3 流體運動的連續(xù)性方程
3.3.1 直角坐標系中的連續(xù)性方程
3.3.2 微元流束與總流的連續(xù)性方程
3.4 無黏性流體的運動微分方程
3.5 無黏性流體運動微分方程的伯努利積分
3.6 黏性流體的運動微分方程及伯努利方程
3.6.1 黏性流體的運動微分方程
3.6.2 黏性流體運動的伯努利方程
3.6.3 伯努利方程的能量意義和幾何意義
3.7 黏性流體總流的伯努利方程
3.7.1 急變流和緩變流
3.7.2 動量校正系數(shù)和動能校正系數(shù)
3.7.3 總流的伯努利方程
3.7.4 其他幾種形式的伯努利方程
3.7.5 伯努利方程的應用舉例
3.8 測量流速和流量的儀器
3.8.1 畢托管
3.8.2 文丘里流量計
3.9 定常流動總流的動量方程及其應用
3.9.1 定常流動總流的動量方程
3.9.2 動量方程的應用
習題3
4 黏性流體運動及其阻力計算
4.1 流體運動與流動阻力的兩種形式
4.1.1 流動阻力的影響因素
4.1.2 流體運動與流動阻力的兩種形式
4.2 流體運動的兩種狀態(tài)——層流與紊流
4.2.1 雷諾實驗
4.2.2 流動狀態(tài)的判別標準——雷諾數(shù)
4.2.3 不同流動狀態(tài)的水頭損失規(guī)律
4.3 圓管中的層流
4.3.1 分析層流運動的兩種方法
4.3.2 圓管層流的速度分布和切應力分布
4.3.3 圓管層流的流量和平均速度
4.3.4 圓管層流的沿程損失
4.3.5 層流起始段
4.4 圓管中的紊流
4.4.1 運動要素的脈動與時均化
4.4.2 混合長度理論
4.4.3 圓管紊流的速度分布
4.4.4 圓管紊流的水頭損失
4.5 圓管流動沿程阻力系數(shù)的確定
4.5.1 尼古拉茲實驗
4.5.2 莫迪圖
4.6 非圓形截面管道的沿程阻力計算
4.6.1 利用原有公式進行計算
4.6.2 用蔡西(Chezy)公式進行計算
4.7 邊界層理論基礎
4.7.1 邊界層的概念
4.7.2 平板邊界層的厚度
4.7.3 邊界層分離
4.8 管路中的局部損失
4.8.1 管徑突然擴大的局部損失
4.8.2 其他類型的局部損失
4.8.3 水頭損失的疊加原則
習題4
5 有壓管流與孔口、管嘴出流
5.1 簡單管路的水力計算
5.1.1 短管的水力計算
5.1.2 長管的水力計算
5.2 管網(wǎng)的水力計算基礎
5.2.1 串聯(lián)管路
5.2.2 并聯(lián)管路
5.2.3 連續(xù)均勻出流管路
5.2.4 管網(wǎng)的類型及水力計算
5.3 孔口出流
5.3.1 薄壁小孔口定常出流
5.3.2 大孔口定常自由出流
5.3.3 孔口非定常出流
5.4 管嘴出流
5.4.1 圓柱形外管嘴定常出流
5.4.2 管嘴的真空度與使用條件
5.4.3 其他形狀的管嘴出流
習題5
6 明渠均勻流與堰流
6.1 明渠流的概念
6.2 明渠定常均勻流的水力計算
6.2.1 基本計算公式
6.2.2 計算平均流速的經(jīng)驗公式
6.2.3 流速分布規(guī)律
6.3 明渠的水力最佳斷面
6.3.1 水力最佳斷面尺寸的確定
6.3.2 水力計算的基本類型
6.4 堰流
6.4.1 堰流的基本概念
6.4.2 矩形薄壁堰自由出流
習題6
7 氣體的一元流動與滲流基礎
7.1 聲速和馬赫數(shù)
7.1.1 聲速方程式
7.1.2 馬赫數(shù)
7.2 一元氣流的流動特性
7.2.1 氣流速度與密度的關系
7.2.2 氣流速度與流道斷面積的關系
7.3 滲流的基本概念
7.3.1 水在土壤中的狀態(tài)
7.3.2 土壤的滲流特性與巖土分類
7.3.3 滲流模型
7.4 滲流的基本定律
7.4.1 達西定律
7.4.2 達西定律的適用范圍
7.4.3 滲透系數(shù)的確定
7.4.4 無壓恒定漸變滲流的基本公式
習題7
8 相似原理與量綱分析
8.1 相似原理
8.1.1 力學相似的基本概念
8.1.2 相似準則
8.1.3 近似模型法
8.2 量綱分析及其應用
8.2.1 量綱分析
8.2.2 量綱分析法的應用
習題8
9 流體機械：泵與風機
9.1 離心式泵
9.1.1 離心式泵的構造與工作原理
9.1.2 泵的揚程
9.1.3 葉輪
9.1.4 泵中的能量損失
9.1.5 泵的吸上揚程與氣蝕現(xiàn)象
9.1.6 離心式泵的性能曲線
9.1.7 泵在管路中的工況點
9.1.8 離心式泵的選擇
9.2 離心式通風機
9.2.1 通風機的風壓、風量和效率
9.2.2 離心式風機的性能與工況
9.2.3 離心式通風機的選擇
9.3 軸流式風機
9.3.1 軸流式通風機的構造和工作原理
9.3.2 軸流式壓氣機
習題9
10 氣－固兩相流
10.1 兩相流力的分析
10.1.1 曳力與曳力系數(shù)
10.1.2 非球形顆粒的幾何特征與曳力系數(shù)
10.1.3 流體通過固定床的流動
10.1.4 固體顆粒流態(tài)化
10.2 兩相流模型
10.2.1 兩相模型
10.2.2 擬均相法
10.3 氣力輸送的類型及裝置
10.3.1 負壓體系
10.3.2 正壓體系
10.3.3 組合體系
10.3.4 氣力輸送系統(tǒng)風機的選用
10.3.5 固體顆粒加料器的選用
11 工程流體力學應用實例
11.1 流體力學在礦業(yè)工程中的應用實例
11.2 流體力學在環(huán)境工程中的應用實例
11.3 流體力學在土木工程中的應用實例
11.4 流體力學在機械工程中的應用實例
習題答案
參考文獻