流体力学

章节摘录

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前言

现代学科发展的显著特点之一就是综合交叉。表现在针对工学学科流体力学教学的教材上就是需要涵盖内容较广的教材。《高等院校"十一五"规划教材•流体力学》和国内外同类教材相比，具有以下特点：（1）涵盖内容较广。既方便教师根据不同专业、不同学时进行教学，又方便学生根据课程学习和知识拓展的学习；（2）根据多年多专业教学的经验，突破以往油品类、建筑类、热能动力类等一般使用不同版本教材的限制，将不同类教材体系融入一个体系。既打破专业界限，又解决目前有些专业要同时使用两本教材才能满足学习需要的难题，减轻学生负担；（3）《高等院校"十一五"规划教材•流体力学》注重理论联系实际，注重知识应用和工程设计能力培养。根据流体力学理论性强、力学概念多，涉及的数学知识多的特点，在编写时一方面更注重物理意义和工程背景的讲解.另一方面注重理论和实践相结合，在内容安排上对理论性强且超出基本要求的内容作了一定压缩.增加工程应用方面一定量的内容、例题和习题等；（4）更加注重最新科技的进步。在内容上，加入有关流体力学的最新成果，尤其是最新的工程技术、实验手段与成果、分析计算方法和手段。例如，增加了流体的温变特性、给出了常用油品黏温特性三参数指数公式的计算系数和相对密度随温度变化的高精度计算公式等。该书除了作为高等院校石油天然气各专业、油气储运工程、暖通空调、土木工程、给水排水工程、环境工程、市政工程、建筑环境与设备等专业流体力学课程的教学用书外，还可作为其他相近专业的教学以及有关工程技术人员工作的参考书。全书共分13章，内容包括流体力学基础理论、知识拓展与专题应用三大部分。常用的常见流体的密度、各种管件的当量长度和局部阻力系数、常用管材规格、部分渠道与河道的糙率n值、渠道的不冲允许流速v及中外人名对照详见附录。流体力学是一门学习与应用难度都较大的课程。但是只要仔细阅读、勤于思考、多加练习与实践，就能掌握流体力学理论知识要点并具备应用流体力学知识解决实际工程技术问题的能力。《高等院校"十一五"规划教材•流体力学》由杜扬、唐晓寅、蒋新生、李康宁、王冬、周琳莉共同编写。其中，杜扬编写第5、第7章，唐晓寅编写第6、第13章，蒋新生编写第3、第12章，李康宁编写第l、第lO章，王冬编写第8、第9、第11章，周琳莉编写第2、第4章。李康宁对全部稿件、插图、附录等进行了梳理、整合。全书由杜扬主编，杨小凤教授主审。中国石化出版社对《高等院校"十一五"规划教材•流体力学》出版给予了大力支持，在此表示衷心感谢！由于编者水平有限，难免有不当和错漏，恳请读者批评指正。

书籍目录

第1章绪论1.1 流体力学的基本任务、研究方法与发展简史1.2 流体1.3 流体的主要物理性质1.4 液体的表面张力与毛细现象1.5 流体的热力学性质1.6 作用在流体上的力习题第2章 流体静力学2.1 流体静压强及其特性2.2 流体平衡微分方程及其积分2.3 流体静压强分布规律2.4 流体静压强的测量2.5 作用在平面上的液体总压力2.6 作用在曲面上的流体总压力2.7 液体的相对平衡2.8 浮力与浮体的稳定性习题第3章 流体动力学的理论基础3.1 研究流体运动的两种方法及有关概念3.2 系统和控制体的概念3.3 恒定总流的连续性方程3.4 不可压缩实际流体恒定总流的伯努利方程3.5 恒定总流的动量方程和动量矩方程习题第4章 相似原理和量纲分析4.1 相似原理4.2 相似准则4.3 模型设计4.4 量纲分析习题第5章 管流阻力及能量损失5.1 管流阻力及能量损失的分类5.2 流体的两种流动形态及其判据5.3 管流切应力与沿程损失关系的基本方程5.4 圆管中的层流运动5.5 圆管中的紊流运动5.6 管流沿程摩阻系数的实验研究5.7 局部阻力及局部损失习题第6章 管路流动及孔口、管嘴出流6.1 概述6.2 简单管路的水力计算6.3 简单管路的设计计算举例6.4 复杂管路的水力计算6.5 管网6.6 孔口及管嘴出流6.7 有压管路的水击习题第7章 气体射流7.1 无限空间淹没紊流射流的特征7.2 圆断面射流的运动分析7.3 平面射流7.4 温差射流与浓差射流7.5 旋转射流7.6 有限空间射流简介习题第8章 不可压缩流体运动学8.1 流体微团的运动分析（速度分解定理）8.2 三维流动连续性微分方程8.3 有旋流动8.4 无旋流动8.5 平面流动及流函数8.6 简单平面势流及其叠加习题第9章 不可压缩流体动力学基础9.1 黏性流体中的应力分析9.2 理想流体的欧拉运动方程及其积分9.3 不可压缩黏性流体的运动微分方积（N-S方程）9.4 边界层基本概念及特征9.5 边界层动量方程9.6 平板层流边界层的计算9.7 平板紊流边界层的近似计算9.8 曲面边界层积分离现象9.9 绕流阻力、阻力系数9.10 绕圆柱体的流动、卡门涡街习题第10章 明渠恒定流动10.1 明渠的分类10.2 明渠均匀流的特性及基本计算公式10.3 水力最优断面与允许流速10 4 明渠均匀流的水力计算10.5 无压圆管及复式断面明渠均匀流的水力计算10.6 明渠恒定非均匀流的流态及其判别10.7 明渠恒定非均匀流的基本概念10.8 水跃与跌水10.9 明渠恒定渐变流的基本微分方程10.10 棱柱形渠道中恒定渐变流水面曲线分析10.11 棱柱形渠道恒定渐变流水面曲线的计算10.12 天然河道水面曲线的计算习题第11章 堰流及闸孔出流11.1 堰流及其分类11.2 堰流的基本公式11.3 薄壁堰11.4 实用堰流11.5 宽顶堰流11.6 小桥孔径水力计算11.7 闸孔出流11.8 消力池水力计算习题第12章 渗流12.1 渗流基本概念12.2 渗流基本定律12.3 地下水的均匀流与非均匀渐变流12.4 集水廊道、井和圆柱基坑的渗流计算12.5 井群12.6 恒定渗流的微分方程及其解法习题第13章 一元气体动力学基础13.1 音速与马赫数13.2 气体一元恒定流动基本方程13.3 一元恒定等熵气流的基本特性13.4 气流参数与通道面积的关系13.5 管道中实际气体的等温流动13.6 管道中有摩擦气体的绝热流动习题附录参考文献

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《高等院校"十一五"规划教材•流体力学》由中国石化出版社出版。

作者简介

《高等院校"十一五"规划教材•流体力学》共分十三章，包括：绪论；流体静力学；流体动力学的理论基础；相似原理与量纲分析；流动阻力及能量损失；管路流动及孔口、管嘴出流；气体射流；不可压缩流体运动学；不可压缩流体动力学基础；明渠恒定流；堰流及闸孔出流；渗流；一元气体动力学基础。其中，流体静力学与动力学理论及其工程应用、流动阻力和能量损失、有压管流的计算、气体射流和明渠恒定流动是《高等院校"十一五"规划教材•流体力学》的重点。《高等院校"十一五"规划教材•流体力学》选了一定数量的习题《高等院校"十一五"规划教材•流体力学》除了作为高等学校石油天然气各专业、油气储运工程、暖通空调、土木工程、给水排水工程、环境工程、市政工程、建筑环境与设备等专业流体力学课程的教学用书外，还可作为其他相近专业的教学以及有关工程技术人员的参考书。

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