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第一章 绪论1

第一节 流体力学的任务与研究对象1

第二节 作用于流体上的力1

一、质量力1

二、表面力2

第三节 流体的主要物理性质3

一、流体的惯性3

二、流体的压缩性和膨胀性4

三、流体的黏性6

四、牛顿流体和非牛顿流体8

五、实际流体与理想流体8

六、液体的表面张力和毛细现象9

第四节 连续介质模型10

第五节 流体力学的研究方法10

思考题11

习题11

第二章 流体静力学13

第一节 流体静压强及其特性13

一、流体静压强的基本概念13

二、流体静压强的特性13

第二节 流体平衡微分方程15

一、等压面16

二、气体压强17

第三节 重力作用下流体静压强的分布规律17

一、重力作用下不可压缩流体中的压强17

二、绝对压强、相对压强、真空值18

三、压强的三种度量单位19

第四节 流体压强的量测20

一、测压管20

二、U形管测压计20

三、压差计21

四、微压计22

第五节 流体的相对平衡22

第六节 作用于平面的液体压力25

一、解析法25

二、图解法27

第七节 作用于曲面的液体压力30

一、总压力的大小、方向及作用点30

二、压力体的概念31

三、潜体与浮体的平衡34

思考题35

习题36

第三章 一元流体动力学理论基础41

第一节 描述流体运动的两种方法41

一、拉格朗日法41

二、欧拉法42

第二节 流体运动的若干基本概念43

一、恒定流动与非恒定流动43

二、一维流动、二维流动、三维流动44

三、迹线与流线44

四、流管、元流、总流、过流断面46

五、流量、断面平均流速46

六、均匀流与非均匀流47

七、渐变流和急变流47

八、有压流、无压流、射流48

第三节 连续性方程48

第四节 理想流体的运动微分方程及其积分50

第五节 恒定流伯努利方程52

一、理想流体元流的伯努利方程52

二、实际流体恒定元流的伯努利方程52

三、恒定总流的伯努利方程53

四、伯努利方程中各项的几何意义和物理意义56

第六节 伯努利方程的应用57

一、应用总流能量方程时必须满足的条件57

二、应用总流伯努利方程时的注意要点57

三、伯努利方程应用的补充说明59

四、空泡和空蚀现象60

第七节 气流能量方程60

第八节 动量方程63

一、恒定不可压缩总流的动量方程63

二、总流动量方程的应用条件和注意事项64

三、恒定不可压缩总流动量方程应用举例65

第九节 动量矩方程67

思考题68

习题68

第四章 流动阻力与能量损失73

第一节 流动阻力与能量损失概述73

一、沿程阻力与沿程损失73

二、局部阻力与局部损失73

三、能量损失74

第二节 实际流动的两种流态74

一、雷诺实验74

二、流态的判别准则——临界雷诺数75

三、流态分析76

第三节 圆管层流流动78

一、均匀流动方程式78

二、沿程阻力系数的计算79

第四节 紊流流动沿程损失分析80

一、紊流运动的特征80

二、尼古拉兹实验81

第五节 紊流沿程阻力系数的计算84

一、工业常用管道的当量粗糙度84

二、沿程阻力系数的计算公式84

第六节 非圆管的沿程损失87

第七节 局部水头损失90

一、局部损失的一般分析90

二、变管径的局部损失91

三、管路配件92

四、明渠93

五、局部阻力之间的相互干扰93

思考题93

习题94

第五章 孔口、管嘴出流和有压管流98

第一节 薄壁孔口的恒定出流98

一、孔口的分类98

二、薄壁小孔口的恒定自由出流98

三、薄壁小孔口的恒定淹没出流99

四、孔口的流量系数100

五、薄壁大孔口恒定出流102

第二节 管嘴的恒定出流103

一、圆柱形外管嘴的恒定出流103

二、其他形式105

第三节 孔口、管嘴的非恒定出流106

第四节 简单管道的水力计算107

一、短管的水力计算107

二、长管的水力计算110

第五节 复杂管道的水力计算115

一、串联管道115

二、并联管道116

三、沿程均匀泄流管道117

第六节 管网水力计算基础118

一、枝状管网118

二、环状管网119

第七节 离心式水泵及其水力计算123

一、离心式水泵工作原理123

二、离心泵性能参数123

三、水力计算124

第八节 有压管道中的水击126

一、水击现象126

二、水击压强计算128

三、水击波的传播速度129

四、停泵水击129

五、防止水击危害的措施130

思考题130

习题130

第六章 量纲分析与相似原理135

第一节 量纲及量纲和谐原理135

一、量纲135

二、基本量纲和导出量纲135

三、无量纲量136

四、量纲和谐原理136

第二节 量纲分析法137

一、瑞利法137

二、π定理138

三、量纲分析方法的讨论140

第三节 相似理论基础141

一、相似概念141

二、相似准则142

第四节 模型实验144

一、模型律的选择144

二、模型设计145

思考题147

习题147

第七章 气体射流149

第一节 淹没紊流射流的结构特征149

一、紊流射流的分区149

二、紊流淹没射流的基本特征150

第二节 圆断面射流153

一、主体段的速度和流量沿x方向的变化规律154

二、起始段的速度和流量沿x方向的变化规律155

第三节 平面射流158

第四节 温差（浓差）射流159

一、轴心温差△Tm160

二、主体段质量平均温差△T2160

三、起始段质量平均温差△T2161

四、射流弯曲161

第五节 有限空间射流164

一、几何特征164

二、动力特征165

三、半经验公式165

四、端涡流区166

思考题166

习题167

第八章 流体动力学理论基础168

第一节 流体微团运动分析168

一、亥姆霍兹速度分解定理168

二、流体微团变形的几何解释169

第二节 有旋流动171

一、涡量、涡量场172

二、涡线172

三、涡管172

四、涡通量173

五、速度环量、斯托克斯定理173

第三节 不可压缩流体连续性微分方程173

第四节 黏性流体的表面应力175

第五节 应力与变形速度的关系176

第六节 纳维-斯托克斯方程177

第七节 理想流体运动微分方程179

思考题180

习题180

第九章 绕流运动182

第一节 无旋流动182

第二节 平面势流理论184

第三节 几种简单的平面无旋流动188

一、均匀直线流动188

二、源流和汇流189

三、环流189

四、直角内的流动190

第四节 势流叠加原理191

一、均匀直线流中的源流191

二、匀速直线流中的等强源汇流192

三、偶极流绕柱体的流动193

四、源环流193

第五节 绕流运动与附面层概述194

一、附面层的形成及其相关性质194

二、管流附面层195

三、绕流阻力196

思考题196

习题196

第十章 一元气体动力学基础198

第一节 音速、马赫数198

一、音速198

二、马赫数200

第二节 气体一元恒定流动的连续性方程201

一、连续性方程201

二、运动方程201

三、能量方程201

第三节 滞止参数204

第四节 可压缩气体在管道中的恒定流动204

一、气流速度与断面的关系204

二、气流按不可压缩流体处理的限度205

第五节 等温管路中的流动207

一、气体管路运动微分方程207

二、管中等温流动208

三、等温管流的特征209

第六节 绝热管路中的流动211

一、绝热管路运动方程211

二、绝热管流的特性212

思考题212

习题213

第十一章 明渠恒定流动214

第一节 明渠的分类214

第二节 明渠均匀流215

一、明渠均匀流的水力特征215

二、明渠均匀流的形成条件215

三、明渠均匀流的基本计算215

四、明渠水力最优断面216

五、允许流速217

六、明渠均匀流的水力计算问题218

第三节 无压圆管均匀流220

一、无压圆管均匀流的水力特征及水力要素220

二、无压圆管均匀流的水力计算问题221

第四节 明渠恒定非均匀流动的基本概念221

一、断面单位能量222

二、临界水深223

三、临界底坡223

四、明渠流动的三种状态224

第五节 跌水与水跃226

一、跌水226

二、水跃227

第六节 棱柱形渠道中渐变流水面曲线分析229

一、棱柱形渠道渐变流基本微分方程230

二、棱柱形渠道渐变流水面曲线的类型和规律231

三、水面曲线分析的一般原则234

第七节 棱柱形渠道中渐变流水面曲线计算235

一、计算公式与方法235

二、数值积分法236

三、分段求和法236

思考题237

习题237

第十二章 堰流239

第一节 堰流的定义及分类239

一、堰流的定义239

二、堰流类型239

三、堰流基本公式240

第二节 薄壁堰流241

一、矩形薄壁堰241

二、三角堰241

第三节 实用堰流242

第四节 宽顶堰流243

一、自由式无侧收缩宽顶堰243

二、无侧收缩淹没式宽顶堰244

三、侧收缩宽顶堰流244

思考题245

习题245

第十三章 渗流247

第一节 渗流基本定律247

一、渗流模型247

二、渗流基本定律247

第二节 集水廊道和井249

一、集水廊道249

二、潜水井（无压井）249

三、承压井（自流井）250

第三节 井群251

一、完全潜水井井群的水力计算251

二、完全承压井井群的水力计算253

思考题253

习题254

附录 本书常用的国际单位与工程单位对照表256

习题答案257

参考文献260