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流體力學

  • 作者：編者:沈剛//孟利民|責編:馬瑞
  • 出版社：中國科大
  • ISBN：9787312063824
  • 出版日期：2025/08/01
  • 裝幀：平裝
  • 頁數：174
人民幣：RMB 48 元      售價：元
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內容大鋼
    本書是流體力學的基礎教材，以流體力學三大方程，即連續性方程、伯努利方程及動量方程為主線，分別介紹流體及其主要物理性質、流體靜力學、流體運動學基礎、流體動力學方程、流體流動阻力損失計算、相似理論與量綱分析等內容。針對流體力學課程學時少的情況，將流體力學重點知識點整合，邏輯上緊密銜接，重點突出，層次分明，選用經典例題，並對習題進行篩選優化。在章節編排和選材上力求反映學科進步、符合教學規律、適應課時安排。
    本書適合作為機械工程、土木工程以及安全工程等相關專業的本科教材，也適合作為有關專業的研究生教材或教學參考書，對工程技術人員也有一定的參考意義。
作者介紹
編者:沈剛//孟利民|責編:馬瑞
目錄
前言
第l章  緒論
  1.1  流體力學的研究對象與任務
  1.2  流體力學的發展
  1.3  流體力學的研究方法
  1.4  流體質點、流體微團與連續介質的概念
  1.5  流體的主要物理特性
    1.5.1  流體性
    1.5.2  慣性
    1.5.3  黏性
    1.5.4  壓縮性和膨脹性
  本章小結
  思考與練習
第2章  流體靜力學
  2.1  流體的作用力
  2.2  流體靜壓強及其特性
    2.2.1  流體靜壓強
    2.2.2  流體靜壓強的特性
  2.3  流體的平衡微分方程及其積分
    2.3.1  流體的平衡微分方程
    2.3.2  平衡微分方程的積分形式
    2.3.3  等壓面
  2.4  重力場中的平衡流體
    2.4.1  液體靜力學基本方程
    2.4.2  基本方程的推論
    2.4.3  流體靜力學基本方程的幾何意義與能量意義
  2.5  靜壓強的計算與測定
    2.5.1  壓強的計量方法
    2.5.2  壓強的單位
    2.5.3  壓強的測定
  2.6  流體的相對平衡
    2.6.1  等加速直線運動容器中液體的相對平衡
    2.6.2  等角速度旋轉容器中液體的相對平衡
  2.7  靜止液體作用於平面壁上的總壓力
    2.7.1  總壓力的方向
    2.7.2  總壓力的計算
    2.7.3  總壓力的作用點
  2.8  靜止液體作用於曲面壁上的總壓力
    2.8.1  總壓力及其方向
    2.8.2  壓力體
    2.8.3  總壓力的作用點
  2.9  浮力原理
  本章小結
  思考與練習
第3章  流體運動學基礎
  3.1  流體運動的研究方法
    3.1.1  拉格朗日法
    3.1.2  歐拉法
    3.1.3  質點導數
    3.1.4  拉格朗日法與歐拉法的等價關係

  3.2  流體運動學中的基本概念
    3.2.1  定常流動與非定常流動
    3.2.2  均勻流動與非均勻流動
    3.2.3  跡線與流線
    3.2.4  流管與流柬
    3.2.5  過流截面、流量和平均流速
    3.2.6  濕周、水力半徑與水力直徑
    3.2.7  三元流動、二元流動和一元流動
  3.3  流體運動的連續性方程
    3.3.1  微分形式的連續性方程
    3.3.2  一元流動的連續性方程
  3.4  流體微元的運動分析
    3.4.1  亥姆霍茲速度分解定理
    3.4.2  流體微元運動的四種形式
    本章小結
    思考與練習
第4章  流體動力學基礎
  4.1  歐拉運動微分方程
  4.2  納維-斯托克斯方程
    4.2.1  真實流體微元應力分析
    4.2.2  廣義牛頓黏性定律
    4.2.3  納維-斯托克斯方程推導
  4.3  伯努利方程及其應用
    4.3.1  理想流體元流伯努利方程
    4.3.2  實際流體元流伯努利方程
    4.3.3  實際流體總流伯努利方程
    4.3.4  伯努利方程的應用
  4.4  氣體總流伯努利方程
  4.5  動量方程及其應用
  4.6  動量矩方程
  本章小結
  思考與練習
第5章  流體流動阻力損失計算
  5.1  流體運動的兩種阻力形式
    5.1.1  沿程阻力及其損失
    5.1.2  局部阻力及其損失
    5.1.3  整個流道的總能量損失
  5.2  雷諾實驗和流態判據
    5.2.1  雷諾實驗
    5.2.2  流態判據
  5.3  圓管中的層流運動
    5.3.1  圓管層流運動微分方程
    5.3.2  速度分佈規律與流量
    5.3.3  最大流速與平均流速
    5.3.4  剪應力分佈規律
    5.3.5  壓力損失△p或hf
    5.3.6  功率損失NL
  5.4  橢圓管層流
    5.4.1  橢圓管流體運動微分方程
    5.4.2  管內流速分佈

  5.5  圓管中流體的湍流運動
    5.5.1  研究湍流的方法——時均法
    5.5.2  湍流流動光滑管概念
    5.5.3  湍流運動剪應力
    5.5.4  普朗特混合長度理論
    5.5.5  圓管內湍流速度分佈
  5.6  圓管湍流運動的沿程阻力損失
    5.6.1  尼古拉茲實驗
    5.6.2  莫迪圖
    5.6.3  非圓管的湍流沿程阻力損失
  5.7  管流局部阻力損失
    5.7.1  突然擴大損失
    5.7.2  管道進口處損失
    5.7.3  管道出口處損失
    5.7.4  漸擴管
    5.7.5  收縮管道處局部損失
    5.7.6  彎管處水頭損失
    5.7.7  管道附件處流動損失
  5.8  簡單管路計算
  5.9  複雜管路計算
    5.9.1  串聯管路
    5.9.2  並聯管路
    5.9.3  分支管路
    5.9.4  管網計算
  5.10  壓力管路中的水錘
    5.10.1  水錘現象的發生過程
    5.10.2  水錘壓強的計算公式
    5.10.3  水錘壓強波的傳播速度
    5.10.4  水錘的減弱
  本章小結
  思考與練習
第6章  孔口出流
  6.1  孔口分類
  6.2  薄壁孔出流
    6.2.1  薄壁孔恆定自由出流
    6.2.2  薄壁孔淹沒流或壓差流
  6.3  厚壁孔(管嘴)自由出流
  6.4  變水頭孔口自由出流
  本章小結
  思考與練習
第7章  縫隙流動
  7.1  平行平面縫隙流
    7.1.1  由N-S方程簡化分析
    7.1.2  牛頓力學分析法
    7.1.3  速度分佈規律與流量
  7.2  傾斜平面問的縫隙流
  7.3  環形縫隙流
    7.3.1  同心環形縫隙流
    7.3.2  偏心環形縫隙流
  7.4  平行圓盤縫隙流

    7.4.1  兩圓盤固定不動的情況
    7.4.2  擠壓流動的情況
  本章小結
  思考與練習
第8章  射流基礎
  8.1  概述
  8.2  自由射流
    8.2.1  自由射流的形成
    8.2.2  自由射流的結構
    8.2.3  自由射流的基本特性
    8.2.4  自由射流的速度分佈
  8.3  半限制射流
    8.3.1  貼壁射流
    8.3.2  衝擊射流
    本章小結
    思考與練習
第9章  相似理論
  9.1  概述
  9.2  量綱分析
    9.2.1  量綱的概念
    9.2.2  量綱和諧原理
    9.2.3  雷利量綱分析法
    9.2.4  丌定理(白金漢定理)
  9.3  相似理論
    9.3.1  幾何相似
    9.3.2  運動相似
    9.3.3  動力相似
  9.4  相似準則
    9.4.1  相似准數
    9.4.2  牛頓相似準則——牛頓數
    9.4.3  雷諾相似準則——雷諾數
    9.4.4  歐拉相似準則——歐拉數
    9.4.5  弗勞德準則——弗勞德數
    9.4.6  相似理論的基本定理
    9.4.7  模擬實驗
  本章小結
  思考與練習
附錄  本書物理量的符號、單位與量綱
參考文獻

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