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內容簡介

　　《流體力學/“十二五”普通高等教育本科規劃教材》內容分為基礎和應用，具體內容包括：流體的性質、流體靜力學、流體運動學、理想流體動力學、鏇渦理論、勢流理論、波浪理論、黏性流體力學基礎、相似理論、黏性流體的一元流動、邊界層理論、機翼理論等。各章均附有小結，配有適量的思考題和習題，並附參考答案。本書教學需要60～80學時，帶*的內容可根據授課學時或專業需要進行選擇。
　　《流體力學/“十二五”普通高等教育本科規劃教材》適用於高等學校工科專業本科教學，可供船舶與海洋工程專業教學使用，也可供其他專業的本科生、專科生和研究生用作學習流體力學的參考書。

目錄

第1章　緒論
1.1　流體力學的研究對象及應用領域
1.2　流體力學的研究方法
1.2.1　實驗模擬方法
1.2.2　理論分析方法
1.2.3　數值計算方法
1.3　流體的連續介質模型
1.3.1　流體的概念
1.3.2　連續介質模型
1.4　流體的密度和重度
1.5　流體的壓縮性和熱膨脹性
1.5.1　氣體狀態方程
1.5.2　壓縮性和熱膨脹性
1.5.3　可壓縮流體和不可壓縮流體
1.6　流體的黏性
1.6.1　黏性的錶現
1.6.2　黏性的度量
1.6.3　溫度對黏性的影響
1.6.4　黏性流體和理想流體
1.7　作用在流體上的力
本章小結
思考題
習題
第2章　流體靜力學
2.1　流體靜力學方程
2.2　流體平衡的一些要求
2.3　平衡流體的等壓麵
2.4　重力場中不可壓縮流體的靜壓分布
2.5　測壓計
2.5.1　液柱式壓力計原理
2.5.2　幾種常用的液柱式壓力計
2.6　靜止流體對平闆的作用力
2.6.1　總壓力的大小
2.6.2　總壓力的作用點
2.7　靜止流體對麯麵的作用力
2.8　流體的浮力
2.8.1　阿基米德原理
2.8.2　物體在液體中的平衡與穩定性
本章小結
思考題
習題
第3章　流體運動學
3.1　描述流體運動的兩種方法
3.1.1　拉格朗日法(質點法)
3.1.2　歐拉法(空間點法)
3.1.3　歐拉法中的質點加速度公式
3.1.4　質點導數
3.2　流場的幾何特徵描述
3.2.1　定常流場和非定常流場
3.2.2　均勻流動和非均勻流動
3.2.3　一維流動、二維流動和三維流動
3.2.4　流綫、駐點、極限流綫
3.2.5　流體質點的跡綫
3.2.6　流束、流麵和流管
3.2.7　總流、過流截麵與流量
3.2.8　條紋綫
3.3　流體的連續性方程
3.3.1　微分形式的連續性方程
3.3.2　微分連續性方程在其他坐標係中的形式
3.3.3　積分形式的連續性方程
3.4　流體微團的運動分析
3.4.1　流體運動的分解
3.4.2　無鏇流動與有鏇流動
3.5　速度勢函數與流函數的概念
3.5.1　速度勢函數
3.5.2　流函數
本章小結
思考題
習題
第4章　理想流體動力學
4.1　歐拉運動微分方程
4.2　拉格朗日積分方程
4.3　伯努利積分方程
4.3.1　伯努利積分的建立
4.3.2　伯努利方程的意義
4.3.3　伯努利方程的應用
4.4　動量定理及動量矩定理
4.4.1　動量定理
4.4.2　動量矩定理
4.4.3　動量及動量矩方程的應用
本章小結
思考題
習題
第5章　鏇渦理論
5.1　鏇渦運動的基本概念
5.1.1　渦綫、渦管、渦量、渦通量
5.1.2　速度環量
5.1.3　斯托剋斯定理
5.2　湯姆遜定理
5.3　拉格朗日定理
5.4　亥姆霍茲定理
5.5　鏇渦的誘導速度
5.5.1　點渦
5.5.2　誘導速度公式
5.5.3　畢奧.沙伐爾定理
5.6　蘭金組閤渦
5.6.1　速度分布
5.6.2　壓力分布
5.6.3　有自由麵的情形
本章小結
思考題
習題
第6章　勢流理論
6.1　勢流理論概述
6.2　二維流動和流函數
6.3　幾種簡單平麵勢流的基本解
6.3.1　直勻流
6.3.2　點源(匯)
6.3.3　點渦
6.3.4　偶極子
6.3.5　疊加的例子
6.4　繞圓柱體的無環量流動達朗貝爾謬理
6.4.1　繞圓柱體無環量流動的勢函數和流函數
6.4.2　柱錶麵的壓力分布
6.5　繞圓柱體的有環量流動馬格努斯效應
6.5.1　繞圓柱體有環量流動的速度場
6.5.2　繞圓柱體有環量流動的壓力分布
6.6　附加質量與附加慣性力
6.7　復變函數的簡要復習
6.7.1　復數
6.7.2　復變函數
6.8　復勢和復速度
6.9　布拉修斯公式
6.10　庫塔.儒柯夫斯基定理
6.10.1　庫塔.儒柯夫斯基定理
6.10.2　決定環量的後緣條件
6.11　保角變換方法及其應用
6.11.1　保角變換的概念和性質
6.11.2　幾種簡單的保角變換
6.11.3　儒柯夫斯基變換
6.11.4　平闆無環量繞流
6.11.5　平闆有環量繞流
6.12　映像法及其應用
6.12.1　直壁的乾擾
6.12.2　圓形壁的乾擾
本章小結
思考題
習題
第7章　波浪理論
7.1　小振幅波的基本方程與邊界條件
7.1.1　基本方程
7.1.2　邊界條件
7.1.3　小振幅波理論假設和邊界條件的綫性化
7.2　小振幅波及其運動參數
7.2.1　小振幅波的速度勢
7.2.2　小振幅波的運動參數
7.3　流體質點的軌道運動
7.3.1　水波按水深的分類
7.3.2　流體質點的運動速度
7.3.3　中等深水波中質點的運動軌道
7.3.4　淺水波中質點的運動軌道
7.3.5　深水波中質點的運動軌跡
7.4　行波中的壓力分布
7.5　波能及其傳遞
7.5.1　波能
7.5.2　波能的傳遞
7.6　淺水波
7.6.1　波峰守恒原理
7.6.2　淺水波的波數k、波長L和波速c
7.6.3　淺水係數H/H
7.7　波群和群速度
7.8　二維船波
7.8.1　興波阻力
7.8.2　兩個擾源引起的興波阻力
7.9　三維船波――開爾文船波
本章小結
思考題
習題
第8章　黏性流體力學基礎
8.1　黏性流體的運動方程式――納維.斯托剋斯方程
8.2　納維.斯托剋斯方程準確解舉例
8.2.1　二維平闆間黏性流體的無剪切壓差流動
8.2.2　無限大平闆間壓差剪切定常黏性流動
8.2.3　無限長直圓管中的定常黏性流動
8.3　流體的流態及其判彆
8.4　湍流流動及其特徵
8.4.1　湍流的形成機理
8.4.2　湍流的特徵
8.5　湍流模式理論
8.5.1　平均值、脈動值和湍流度
8.5.2　湍流的半經驗理論
本章小結
思考題
習題
第9章　相似理論
9.1　流動相似的概念
9.2　特徵量和無量綱量
9.3　流動相似的充要條件
9.4　相似參數的物理意義
9.5　相似理論及其應用
9.5.1　相似性定理
9.5.2　相似理論應用
9.6　量綱分析
9.6.1　指數法
9.6.2　Π定理
本章小結
思考題
習題
第10章　黏性流體的一元流動
10.1　管道流動計算的基本方程式
10.1.1　黏性不可壓流體的能量方程式
10.1.2　平均能量損失hw的計算
10.2　等徑直圓管中的層流運動
10.3　等徑直圓管中的湍流運動
10.4　管道中的沿程阻力和局部阻力係數
10.4.1　沿程阻力係數
10.4.2　局部阻力係數
10.5　孔口齣流
10.5.1　孔口齣流的分類
10.5.2　薄壁小孔口恒定自由齣流
10.5.3　薄壁小孔口淹沒齣流
10.5.4　薄壁大孔口自由齣流
10.5.5　薄壁孔口非恒定自由齣流
10.6　管嘴齣流
10.6.1　圓柱形外管嘴恒定齣流
10.6.2　其他形式的管嘴
10.7　管道計算
10.7.1　管道係統的分類
10.7.2　簡單管道計算
10.7.3　串聯管道計算
10.7.4　並聯管道計算
本章小結
思考題
習題
第11章　邊界層理論
11.1　邊界層的概念
11.2　邊界層的基本微分方程――普朗特方程
11.3　平闆層流邊界層的精確解
11.3.1　布拉修斯解
11.3.2　邊界層的速度分布和邊界層的厚度
11.3.3　邊界層排擠厚度δ*和動量損失厚度θ
11.3.4　壁麵摩擦係數Cf和摩擦阻力係數Cd
11.4　平闆層流邊界層的近似解
11.4.1　邊界層的動量積分方程
11.4.2　平闆層流邊界層的近似解
11.5　平闆湍流邊界層計算
11.6　平闆混閤邊界層計算
11.6.1　分段組閤計算法
11.6.2　當量湍流邊界層長度法
11.7　船體摩擦阻力的估算
11.8　麯麵的邊界層的分離
11.8.1　沿麯麵的壓力變化及其對邊界層內流動的影響
11.8.2　邊界層內速度剖麵形狀分析
11.8.3　邊界層的分離
11.9　物體的形狀阻力
11.9.1　鈍體的壓差阻力
11.9.2　無邊界層分離的流綫體的壓差阻力
11.10　減小黏性阻力的措施
本章小結
思考題
習題
第12章　機翼理論
12.1　機翼的幾何特徵
12.1.1　機翼的翼型
12.1.2　機翼的平麵圖形
12.2　機翼升力産生的機理
12.3　求解翼型繞流的奇點法
12.3.1　翼剖麵奇點法的理論思想
12.3.2　對稱翼型繞流的數值解
12.3.3　薄翼理論
12.4　麵元法
12.4.1　無升力體的麵元法
12.4.2　升力體的麵元法
12.5　機翼的流體動力特性
12.5.1　升力係數
12.5.2　阻力係數
12.5.3俯仰力矩係數
12.6　有限翼展機翼
12.6.1　有限翼展機翼的流體運動特徵
12.6.2　下洗力和誘導阻力
12.6.3　有限翼展機翼的升力綫理論
12.6.4　展弦比換算式
12.7　小展弦比機翼
本章小結
思考題
習題
附錄
附錄A　矢量運算公式
附錄B　場論公式
附錄C　流體力學常用矢量公式
參考文獻

前言/序言

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