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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