流體力學(xué)

內(nèi)容概要

本書(shū)以流體靜力學(xué)、流體運(yùn)動(dòng)學(xué)和流體動(dòng)力學(xué)為理論基礎(chǔ)，以解決流體力學(xué)問(wèn)題的典型方法和典型工程應(yīng)用為主線，注重基礎(chǔ)理論的學(xué)習(xí)和基本方法的掌握，強(qiáng)調(diào)與工程應(yīng)用相結(jié)合，同時(shí)結(jié)合了編者多年來(lái)在此領(lǐng)域的教學(xué)成果和科研實(shí)踐。全書(shū)共分11章，內(nèi)容包括：緒論；流體的基本物理性質(zhì)；流體靜力學(xué)；流體運(yùn)動(dòng)學(xué)；流體動(dòng)力學(xué)；平面勢(shì)流；管內(nèi)流體流動(dòng)；流體繞物流動(dòng)；湍流與射流；撞擊流；流體流動(dòng)的相似性等。本書(shū)可作為高等院校教材，也可作為相關(guān)工程技術(shù)人員參考用書(shū)。

書(shū)籍目錄

1 緒論  1.1 工程流體力學(xué)的定義  1.2 研究方法　  1.2.1 理論分析方法 　 1.2.2 實(shí)驗(yàn)研究方法　1.2.3 數(shù)值計(jì)算方法　1.3 流體力學(xué)的作用2 流體的基本物理性質(zhì)　2.1 流體的概念　　2.1.1 流體的定義　　2.1.2 流體質(zhì)點(diǎn)的概念　2.2 流體密度　　2.2.1 流體的密度　　2.2.2 比體積(比容)　　2.2.3 密度(重度)　　2.2.4 混合氣體的密度　2.3 流體的連續(xù)介質(zhì)模型　2.4 流體的物理性質(zhì)　　2.4.1 流動(dòng)性　　2.4.2 可壓縮性和膨脹性　　2.4.3 黏性　　2.4.4 表面張力3 流體靜力學(xué)　3.1 作用在流體上的力　　3.1.1 表面力　　3.1.2 質(zhì)量力　　3.1.3 流體靜壓強(qiáng)及特性　3.2 流體平衡微分方程　　3.2.1 衡微分方程　　3.2.2 壓強(qiáng)差公式　　3.2.3 等壓面微分方程　　3.2.4 力的勢(shì)函數(shù)　　3.2.5 流體靜止的必要條件　3.3 流體靜力學(xué)基本方程式　　3.3.1 重力場(chǎng)中液體的平衡方程　　3.3.2 不可壓縮流體中壓強(qiáng)的計(jì)算公式　　3.3.3 典型實(shí)例　3.4 流體靜力學(xué)中的典型實(shí)例　　3.4.1 流體的相對(duì)平衡　　3.4.2 等角速度旋轉(zhuǎn)容器中液體的平衡　　3.4.3 旋轉(zhuǎn)圓筒螺栓受力問(wèn)題4 流體運(yùn)動(dòng)學(xué)　4.1 流體的運(yùn)動(dòng)　　4.1.1 流體運(yùn)動(dòng)的特點(diǎn)　　4.1.2 流場(chǎng)的概念　　4.1.3 流動(dòng)的分類　4.2 流體運(yùn)動(dòng)的描述　　4.2.1 拉格朗日法　　4.2.2 歐拉法　　4.2.3 質(zhì)點(diǎn)導(dǎo)數(shù)　4.3 流場(chǎng)的直觀表示　　4.3.1 跡線　　4.3.2 流線　　4.3.3 流線與跡線的關(guān)系　4.4 流體微團(tuán)運(yùn)動(dòng)分析　　4.4.1 平動(dòng)　　4.4.2 線變形　　4.4.3 角變形　　4.4.4 旋轉(zhuǎn)　4.5 有旋流動(dòng)與無(wú)旋流動(dòng)　　4.5.1 渦量　　4.5.2 有旋流動(dòng)與無(wú)旋流動(dòng)分析　　4.5.3 速度環(huán)量斯托克斯公式高斯公式湯姆孫定理5 流體動(dòng)力學(xué)　5.1 輸運(yùn)公式　　5.1.1 系統(tǒng)與控制體　　5.1.2 輸運(yùn)公式　5.2 面向控制體的流體動(dòng)力學(xué)積分方程　　5.2.1 質(zhì)量連續(xù)方程　　5.2.2 動(dòng)量方程　　5.2.3 動(dòng)量矩方程　　5.2.4 能量方程　　5.2.5 伯努利方程及其應(yīng)用　5.3 流體動(dòng)力學(xué)微分方程　　5.3.1 連續(xù)方程　　5.3.2 運(yùn)動(dòng)方程　5.4 不可壓縮流體流動(dòng)微分方程　　5.4.1 建立流動(dòng)微分方程的基本方法　　5.4.2 初始條件和邊界條件　　5.4.3 典型應(yīng)用6 平面勢(shì)流7 管內(nèi)流體流動(dòng)8 流體繞物流動(dòng)9 湍流與射流10 撞擊流11 液體流動(dòng)的相似性參考文獻(xiàn)

章節(jié)摘錄

插圖：2.1.1 流體的定義物質(zhì)一般存在五態(tài)，即固態(tài)、液態(tài)、氣態(tài)，還有離子態(tài)和凝聚態(tài)。其中固、液、氣三態(tài)是自然界中常見(jiàn)的。液體和氣體因具有易流動(dòng)性，故而稱為流體。從力學(xué)方面看，固體具有抵抗壓力、拉力和剪切力的能力，因此，在外力作用下，通常發(fā)生較小的變形。流體由于不能保持一定的形狀，所以它僅能抵抗壓力，而不能抵抗拉力和剪切力。當(dāng)它受到任何微小剪切力的作用時(shí)都會(huì)發(fā)生連續(xù)變形（即流動(dòng)），并且只要這種力存在，變形就不會(huì)停止。固體、液體和氣體都是由分子組成的，只是分子間的距離不同而已。固體分子間的距離很小，分子間的作用力很大，不容易產(chǎn)生變形。而氣體分子間的距離較大，分子間的作用力很小。氣體分子可以自由運(yùn)動(dòng)，并總是充滿它所能到達(dá)的整個(gè)空間，所以氣體不能保持廣定的形狀和體積，極易發(fā)生變形和流動(dòng)。液體介于兩者之間，雖然和氣體一樣容易發(fā)生變形和流動(dòng)，但在一般情況下，可以保持一定的體積，而不像氣體那樣，總是充滿整個(gè)容器。流體的基本特征是具有流動(dòng)性，其通常用密度、壓強(qiáng)、溫度和速度等物理量來(lái)進(jìn)行描述。2.1.2 流體質(zhì)點(diǎn)的概念從物質(zhì)微觀結(jié)構(gòu)角度看，流體是由分子組成的，分子間有比其自身尺度大得多的間隙，同時(shí)，由于分子的隨機(jī)運(yùn)動(dòng)，致使流體分子不連續(xù)地分布于其所占有的空間，并隨時(shí)間不斷地變化。從物質(zhì)的宏觀角度看，按照分子統(tǒng)計(jì)平均方法，完全可以將流體視為由連續(xù)分布的質(zhì)點(diǎn)構(gòu)成。其流體質(zhì)點(diǎn)的物理性質(zhì)及其運(yùn)動(dòng)參量也是連續(xù)的，是所在空間及時(shí)間的連續(xù)函數(shù)。

編輯推薦

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