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第1章 导论 1

1.1 水动力学的研究对象及其在船舶和海洋工程中的应用 1

1.2 流体的宏观模型及物理性质 2

1.3 作用在流体上的力的分类 9

习题 13

第2章 流体运动学及本构方程 15

2.1 描述流体运动的两种方法 15

2.2 轨迹线、流线和条纹线 21

2.3 流体微团的运动 26

2.4 流体无旋运动的一般性质 30

2.5 应力本构方程 38

习题 46

第3章 力学基本定律在水动力学中的应用 48

3.1 系统和控制体 48

3.2 连续方程式 49

3.3 不可压缩平面流动的流函数 52

3.4 运动方程式 56

3.5 理想流体运动的Euler方程式 59

3.6 Euler方程的积分 61

3.7 边界条件 63

3.8 Bernoulli定理的应用 66

3.9 动量定理及动量矩定理 76

3.10 正交曲线坐标系 81

习题 85

第4章 流体静力学 90

4.1 流体静力学基本方程式及其应用 90

4.2 静止流体对平板的作用力 95

4.3 静止流体对曲面的作用力 99

4.4 潜体及浮体的平衡及稳定性 102

习题 105

第5章 流体的旋涡运动 109

5.1 涡量场 109

5.2 Kelvin环量定理 111

5.3 Helmholtz定理 113

5.4 旋涡的形成及Bjerkness定理 114

5.5 涡量输运方程及Helmholtz方程 116

5.6 由涡量场及散度场确定速度场 118

5.7 涡群的运动 123

5.8 Rankine组合涡 125

习题 128

第6章 平面势流理论 131

6.1 平面势流问题的提法 131

6.2 复势的简单性质 132

6.3 若干简单解析函数所代表的流动 134

6.4 势流的叠加 140

6.5 对称薄物体的无环量绕流 149

6.6 保角变换法 151

6.7 作用在物体上的流体动力和力矩 163

6.8 Kármán涡街 167

习题 170

第7章 空间势流及机翼理论 174

7.1 空间势流问题的提法 174

7.2 空间势流向题的奇点法 177

7.3 圆球在静止流体中的运动 181

7.4 势流的动能 187

7.5 速度势的分解与广义附加质量 190

7.6 机翼的几何参数及气动特性 193

7.7 三维有升力物体定常绕流的一般性质 195

7.8 大展弦比机翼的升力线理论 196

7.9 环量积分——微分方程式及其解法 200

7.10 展弦比的换算 204

习题 207

第8章 水波理论基础 208

8.1 波动现象的数学描述 208

8.2 水波问题的数学提法 209

8.3 长峰规则波 212

8.4 简单波的叠加 218

8.5 波浪能量的传播及兴波阻力 223

8.6 不规则波的概念 226

习题 228

第9章 粘性流体动力学 230

9.1 粘性流体运动的基本性质 230

9.2 层流与湍流 233

9.3 N.S.方程的精确解 234

9.4 低速流N.S.方程的线性近似解 242

习题 247

第10章 相似理论 249

10.1 相似现象相似常数及相似准数 249

10.2 粘性不可压缩流体运动的相似条件 251

10.3 因次分析法 256

10.4 相似理论及因次分析法的应用 258

习题 260

第11章 湍流 262

11.1 由层流至湍流的转变 262

11.2 湍流的随机性 263

11.3 湍流平均运动的基本方程式 264

11.4 混合长度理论 268

11.5 光滑圆管内的湍流 271

11.6 粗糙度的影响 277

11.7 管路计算 283

11.8 湍流的测量 285

第12章 边界层理论 289

12.1 边界层的概念 289

12.2 边界层方程式 291

12.3 平板层流边界层Blasius相似解 296

12.4 边界层动量积分方程式 305

12.5 层流边界层的稳定性 312

12.6 平板湍流边界层 318

12.7 边界层分离及形状阻力 332

12.8 边界层控制 337

习题 339

主要参考书目 341