【目录】
前言
第1章 绪论 1
1.1 流体力学的发展 1
1.2 流体的力学特和连续介质模型 3
1.2.1 流体的力学特 3
1.2.2 连续介质模型 4
1.3 流体的黏 5
1.3.1 牛顿内摩擦定律 5
1.3.2 动力黏系数和运动黏系数 8
1.3.3 理想流体 9
1.4 流体的其他物理质 10
1.4.1 流体的压缩和膨胀 10
1.4.2 流体的导热 11
12
第2章 流体静力学 15
2.1 流体上的作用力和静压强 15
2.1.1 质量力和表面力 15
2.1.2 流体的静压强 16
2.2 静止流体微分方程及相关概念 18
2.2.1 欧拉静平衡方程 18
2.2.2 力势函数
2.2.3 等压面 22
2.3 重力作用下流体内部的压强 22
2.3.1 重力作用下液体内部压强分布规律 22
2.3.2 压强测量 26
2.3.3 重力作用下的大气压强分布规律 28
2.4 流体的相对平衡 30
2.4.1 等加速直线运动容器中液体的平衡 31
2.4.2 等角速度旋转容器中液体的平衡 32
2.5 流体对平面的作用力 36
2.6 流体对曲面的作用力 41
2.6.1 流体对曲面作用力的计算过程 41
2.6.2 流体对曲面作用力的应用 43
2.7 表面张力的相关知识 46
2.7.1 表面张力 46
2.7.2 弯曲压强 48
2.7.3 毛细现象 49
54
第3章 流体运动分析基础 62
3.1 流体运动的描述 62
3.1.1 拉格朗日法和欧拉法 62
3.1.2 流体运动的分类 64
3.2 随流导数 67
3.3 体系和控制体 69
3.4 雷诺输运定理 69
3.5 描述流场的几个概念 72
3.5.1 迹线、流线及脉线 72
3.5.2 流管及流面 75
3.6 流体微团的运动和变形 76
3.6.1 流体微团的运动分析 76
3.6.2 亥姆霍兹速度分解定理 80
3.7 有旋流动及无旋流动 81
3.7.1 有旋流动及旋涡强度 81
3.7.2 无旋流动及速度势函数 84
87
第4章 理想流体动力学的基本方程 90
4.1 连续方程 90
4.1.1 积分形式连续方程 90
4.1.2 微分形式连续方程 92
4.1.3 微分与积分形式的转换 94
4.2 动量方程 95
4.2.1 积分形式动量方程 95
4.2.2 微分形式动量方程 96
4.2.3 微分与积分形式的转换 99
4.3 伯努利方程 101
4.3.1 伯努利方程导出过程 101
4.3.2 非定常无旋流的伯努利方程 103
4.3.3 伯努利方程的应用 105
4.4 能量方程 110
4.4.1 积分形式能量方程 111
4.4.2 微分形式能量方程 113
116
第5章 理想不可压缩流体平面有势流动 122
5.1 平面流动中的流函数和速度势函数 123
5.1.1 流函数 123
5.1.2 速度势函数 125
5.2 不可压缩平面势流的求解 126
5.2.1 不可压缩平面势流的势函数方程和流函数方程 126
5.2.2 不可压缩平面势流的势函数和流函数关系 127
5.2.3 边界条件 128
5.2.4 基本解的叠加原理 129
5.3 部分简单平面势流的叠加 130
5.3.1 直匀流 130
5.3.2 点源和点汇 131
5.3.3 点涡 134
5.3.4 偶极子 136
5.4 几种简单平面势流的叠加 138
5.4.1 点源和点涡的叠加 138
5.4.2 直匀流和点源的叠加 139
5.5 直匀流绕不带环量圆柱的流动及应用 142
5.5.1 直匀流绕不带环量圆柱的流动 142
5.5.2 圆柱形测速管原理 145
5.6 直匀流绕带环量圆柱的流动及应用 148
5.6.1 直匀流绕带环量圆柱的流动 149
5.6.2 升力定理 151
155
……
第1章 绪论 1
1.1 流体力学的发展 1
1.2 流体的力学特和连续介质模型 3
1.2.1 流体的力学特 3
1.2.2 连续介质模型 4
1.3 流体的黏 5
1.3.1 牛顿内摩擦定律 5
1.3.2 动力黏系数和运动黏系数 8
1.3.3 理想流体 9
1.4 流体的其他物理质 10
1.4.1 流体的压缩和膨胀 10
1.4.2 流体的导热 11
12
第2章 流体静力学 15
2.1 流体上的作用力和静压强 15
2.1.1 质量力和表面力 15
2.1.2 流体的静压强 16
2.2 静止流体微分方程及相关概念 18
2.2.1 欧拉静平衡方程 18
2.2.2 力势函数
2.2.3 等压面 22
2.3 重力作用下流体内部的压强 22
2.3.1 重力作用下液体内部压强分布规律 22
2.3.2 压强测量 26
2.3.3 重力作用下的大气压强分布规律 28
2.4 流体的相对平衡 30
2.4.1 等加速直线运动容器中液体的平衡 31
2.4.2 等角速度旋转容器中液体的平衡 32
2.5 流体对平面的作用力 36
2.6 流体对曲面的作用力 41
2.6.1 流体对曲面作用力的计算过程 41
2.6.2 流体对曲面作用力的应用 43
2.7 表面张力的相关知识 46
2.7.1 表面张力 46
2.7.2 弯曲压强 48
2.7.3 毛细现象 49
54
第3章 流体运动分析基础 62
3.1 流体运动的描述 62
3.1.1 拉格朗日法和欧拉法 62
3.1.2 流体运动的分类 64
3.2 随流导数 67
3.3 体系和控制体 69
3.4 雷诺输运定理 69
3.5 描述流场的几个概念 72
3.5.1 迹线、流线及脉线 72
3.5.2 流管及流面 75
3.6 流体微团的运动和变形 76
3.6.1 流体微团的运动分析 76
3.6.2 亥姆霍兹速度分解定理 80
3.7 有旋流动及无旋流动 81
3.7.1 有旋流动及旋涡强度 81
3.7.2 无旋流动及速度势函数 84
87
第4章 理想流体动力学的基本方程 90
4.1 连续方程 90
4.1.1 积分形式连续方程 90
4.1.2 微分形式连续方程 92
4.1.3 微分与积分形式的转换 94
4.2 动量方程 95
4.2.1 积分形式动量方程 95
4.2.2 微分形式动量方程 96
4.2.3 微分与积分形式的转换 99
4.3 伯努利方程 101
4.3.1 伯努利方程导出过程 101
4.3.2 非定常无旋流的伯努利方程 103
4.3.3 伯努利方程的应用 105
4.4 能量方程 110
4.4.1 积分形式能量方程 111
4.4.2 微分形式能量方程 113
116
第5章 理想不可压缩流体平面有势流动 122
5.1 平面流动中的流函数和速度势函数 123
5.1.1 流函数 123
5.1.2 速度势函数 125
5.2 不可压缩平面势流的求解 126
5.2.1 不可压缩平面势流的势函数方程和流函数方程 126
5.2.2 不可压缩平面势流的势函数和流函数关系 127
5.2.3 边界条件 128
5.2.4 基本解的叠加原理 129
5.3 部分简单平面势流的叠加 130
5.3.1 直匀流 130
5.3.2 点源和点汇 131
5.3.3 点涡 134
5.3.4 偶极子 136
5.4 几种简单平面势流的叠加 138
5.4.1 点源和点涡的叠加 138
5.4.2 直匀流和点源的叠加 139
5.5 直匀流绕不带环量圆柱的流动及应用 142
5.5.1 直匀流绕不带环量圆柱的流动 142
5.5.2 圆柱形测速管原理 145
5.6 直匀流绕带环量圆柱的流动及应用 148
5.6.1 直匀流绕带环量圆柱的流动 149
5.6.2 升力定理 151
155
……
