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绪论 1

第1章 流体的主要物理性质 4

1．1连续介质概论 4

1．2流体的密度和相对密度 5

1．3流体的黏性 6

1．3．1黏性产生的原因 6

1．3．2牛顿内摩擦定律 7

1．3．3流体的黏度 9

1．3．4理想流体 11

1．4流体的膨胀性和压缩性 13

1．4．1体胀系数 14

1．4．2压缩系数和体积弹性系数 14

1．4．3不可压缩流体的概念 16

本章小结 16

思考与练习 17

第2章 流体静力学 20

2．1作用在流体上的力 20

2．1．1质量力 20

2．1．2表面力 21

2．1．3流体静压强 21

2．2流体平衡微分方程 23

2．2．1流体平衡微分方程的导出 23

2．2．2质量力的势函数 24

2．2．3等压面 26

2．3重力场中的平衡流体 27

2．3．1不可压缩流体的静压强基本公式 27

2．3．2可压缩流体的静压强分布公式 29

2．4静压强的计算与测量 31

2．4．1静压强的计算单位 31

2．4．2静压强的计算标准 32

2．4．3静压强的测量 32

2．5平衡流体对壁面的作用力 37

2．5．1作用在倾斜平面上的总压力 37

2．5．2作用在曲面上的总压力 42

2．5．3作用在沉没物体上的总压力 46

2．6流体在非惯性坐标系中的相对平衡 47

2．6．1等加速水平直线运动容器中液体的相对平衡 47

2．6．2等角速度旋转容器中液体的相对平衡 49

本章小结 50

思考与练习 52

第3章 流体动力学基础 59

3．1研究流体流动的方法 59

3．1．1拉格朗日法 59

3．1．2欧拉法 60

3．2流动的分类 61

3．2．1定常流动和非定常流动 62

3．2．2一维流动、二维流动与三维流动 63

3．2．3均匀流和非均匀流 63

3．2．4缓变流和急变流 64

3．3用欧拉法描述流体运动的基本概念 65

3．3．1流线 65

3．3．2流管、流束、有效断面 66

3．3．3流量 67

3．3．4平均流速 67

3．4系统与控制体 67

3．5连续方程 70

3．6实际流体的运动微分方程（纳维-斯托克斯方程） 71

3．7能量方程 76

3．8．伯努利方程及其应用 78

3．8．1伯努利方程的几何意义及物理意义 79

3．8．2举例说明伯努利方程在工程实际中的应用 79

3．9沿流线主法线方向压强和速度的变化 82

3．10黏性流体总流的伯努利方程 84

3．11动量方程与动量矩方程 87

3．11．1惯性坐标系中的动量方程与动量矩方程 87

3．11．2定常管流的动量方程 88

3．11．3动量方程的应用 90

3．12旋流、势流及涡 97

3．12．1流体质点的变形与旋转运动 97

3．12．2旋流、势流及涡的概念 99

3．13点涡速度场的规律及其应用 101

3．13．1点涡速度场的概念和模型 101

3．13．2无旋流动的能量方程 102

3．13．3圆周运动的压力与速度关系 104

3．13．4点涡速度场的规律 104

3．13．5涡核内外部流场静压头及总水头 105

3．13．6旋风分离器压强损失的分析 107

3．14涡轮机械基本方程 109

本章小结 111

思考与练习 112

第4章 流体在圆管中的流动 119

4．1雷诺实验 119

4．1．1层流和湍流 120

4．1．2流动状态的判定 121

4．1．3沿程损失与速度的关系 122

4．1．4水力直径的概念 123

4．2圆管中的层流流动 124

4．2．1流速分布和流量 124

4．2．2平均流速和最大流速 126

4．2．3层流的动能和动量修正系数 127

4．2．4层流的沿程损失 128

4．2．5管路进口起始段 129

4．3圆管中的湍流流动 130

4．3．1时均流动与脉动 132

4．3．2混合长度理论 134

4．3．3湍流的速度分布 137

4．4管路流动的沿程阻力 141

4．4．1尼古拉兹实验 141

4．4．2莫迪图 145

4．5管路流动的局部阻力 150

4．5．1局部损失产生的原因 150

4．5．2管路突然扩大的局部阻力 151

4．5．3几种常用的局部阻力系数 152

4．5．4局部阻力的相互干扰 156

4．6管路计算 157

4．6．1简单管路 158

4．6．2串联管路 159

4．6．3并联管路 161

4．6．4管路特性 163

4．7水击现象 166

4．7．1水击的物理过程 166

4．7．2水击压强和水击波的传播速度 168

4．7．3防止水击危害的措施 171

本章小结 171

思考与练习 172

第5章 孔口出流 182

5．1薄壁孔口出流 182

5．1．1孔口出流的速度和流量计算 182

5．1．2孔口出流系数 185

5．2厚壁孔口出流 188

5．2．1厚壁孔口出流的速度和流量 188

5．2．2孔口出流系数 189

5．3几种孔口出流性能比较 190

5．4机械中的气穴现象 195

5．4．1气穴概念 195

5．4．2节流气穴 196

5．4．3泵进口处的气穴 198

5．5相似原理 199

5．5．1相似概念 199

5．5．2相似准则 202

5．5．3近似模型法 205

本章小结 210

思考与练习 210

第6章 缝隙流动 219

6．1平行平面缝隙 219

6．1．1速度分布规律与流量 219

6．1．2切应力与摩擦力 221

6．1．3功率损失与最佳缝隙 221

6．2环形缝隙 222

6．2．1同心环形缝隙 222

6．2．2偏心环形缝隙 223

6．3平行圆盘缝隙 224

6．3．1放射流动 224

6．3．2挤压流动 226

6．4倾斜平面间的缝隙流动 227

6．4．1缝隙间的速度分布 227

6．4．2压强分布与流量 228

6．4．3柱塞运动中的卡紧力 229

6．4．4动压支撑的支撑力 231

6．4．5关于渐缩缝隙流问题 233

本章小结 233

思考与练习 233

第7章 可压缩气体的一元流动 239

7．1声速和马赫数 239

7．1．1声速 239

7．1．2马赫数 242

7．2可压缩气体一元流动的基本方程 245

7．2．1可压缩性气体总流的连续性方程 245

7．2．2可压缩性气体的能量方程 245

7．2．3可压缩性气体的运动方程 247

7．3一元气体的基本特征 248

7．3．1滞止状态和滞止参数 248

7．3．2最大速度状态 249

7．3．3临界状态和临界参数 250

7．4气体在半截面管（喷管）中的流动 252

7．4．1马赫数和截面面积的关系 252

7．4．2渐缩喷管和拉瓦尔喷管 254

本章小结 258

思考与练习 258

参考文献 262