工程流體力學

目錄
前 言
項目1 緒論 1
【案例導(dǎo)入】 1
【教學目標】 3
任務(wù)1 流體力學的研究內(nèi)容與學科性質(zhì) 3
任務(wù)2 流體力學的發(fā)展史 5
任務(wù)3 流體力學的研究方法 7
任務(wù)4 流體力學的研究領(lǐng)域與相關(guān)學科 10
拓展提高 11
思考與練習 15
項目2 流體及其物理性質(zhì) 17
【案例導(dǎo)入】 17
【教學目標】 19
任務(wù)1 流體的連續(xù)介質(zhì)理論 19
任務(wù)2 流體的密度和重度 20
任務(wù)3 流體的力學特性 21
任務(wù)4 牛頓流體和非牛頓流體 27
任務(wù)5 表面張力 28
綜合實例 32
拓展提高 33
思考與練習 34
項目3 流體靜力學 36
【案例導(dǎo)入】 36
【教學目標】 38
任務(wù)1 作用在流體上的力 38
任務(wù)2 流體靜壓強特性 39
任務(wù)3 流體平衡微分方程 42
任務(wù)4 重力場中靜力學基本方程 46
任務(wù)5 靜壓強的測量 48
任務(wù)6 液體的相對平衡 55
任務(wù)7 液體作用在平面上的總壓力 61
任務(wù)8 液體作用在曲面上的總壓力 64
綜合實例 67
拓展提高 68
思考與練習 71
項目4 流體運動學 74
【案例導(dǎo)入】 74
【教學目標】 76
任務(wù)1 流體運動的描述方法 76
任務(wù)2 流場的基本概念 80
任務(wù)3 連續(xù)性方程 86
任務(wù)4 流體微團運動的分解 89
任務(wù)5 勢函數(shù)和流函數(shù) 94
綜合實例 97
拓展提高 98
思考與練習 102
項目5 流體動力學基礎(chǔ) 104
【案例導(dǎo)入】 104
【教學目標】 106
任務(wù)1 理想流體運動微分方程 106
任務(wù)2 黏性流體的運動微分方程 109
任務(wù)3 理想流體的能量方程 112
任務(wù)4 實際流體的伯努利方程 115
任務(wù)5 恒定流的動量方程 125
任務(wù)6 恒定流的動量矩方程 130
綜合實例 133
拓展提高 134
思考與練習 137
項目6 黏性流體流動及阻力 141
【案例導(dǎo)入】 141
【教學目標】 143
任務(wù)1 流體阻力的分類 143
任務(wù)2 層流與湍流的概念 145
任務(wù)3 均勻流的沿程損失 148
任務(wù)4 圓管中的層流流動 150
任務(wù)5 圓管中的湍流流動 153
任務(wù)6 湍流的沿程阻力損失 160
任務(wù)7 流動的局部損失 166
綜合實例 174
拓展提高 175
思考與練習 176
項目7 孔口出流與有壓管流 178
【案例導(dǎo)入】 178
【教學目標】 180
任務(wù)1 孔口出流 180
任務(wù)2 管嘴出流 188
任務(wù)3 有壓管道恒定流動 191
任務(wù)4 管網(wǎng)流動計算 201
任務(wù)5 有壓管道中的水擊 206
綜合實例 211
拓展提高 212
思考與練習 215
項目8 邊界層理論基礎(chǔ) 218
【案例導(dǎo)入】 218
【教學目標】 220
任務(wù)1 邊界層的概念 220
任務(wù)2 邊界層厚度 223
任務(wù)3 平面層流邊界層的微分方程 226
任務(wù)4 邊界層的動量積分方程 228
任務(wù)5 平板邊界層的計算 231
任務(wù)6 邊界層分離現(xiàn)象及繞流阻力 239
綜合實例 241
拓展提高 242
思考與練習 244
項目9 相似原理和量綱分析 245
【案例導(dǎo)入】 245
【教學目標】 248
任務(wù)1 量綱分析 248
任務(wù)2 量綱分析方法 251
任務(wù)3 相似原理 257
任務(wù)4 模型試驗 266
綜合實例 268
拓展提高 269
思考與練習 271
項目10 氣體動力學基礎(chǔ) 273
【案例導(dǎo)入】 273
【教學目標】 275
任務(wù)1 氣體流動的熱力學基礎(chǔ) 275
任務(wù)2 微弱擾動在空間的傳播 276
任務(wù)3 氣體一維定常流動的基本方程 280
任務(wù)4 氣體一維定常流動的參考狀態(tài) 281
任務(wù)5 變截面管流 284
任務(wù)6 實際氣體在管道中的定常流動 289
綜合實例 293
拓展提高 294
思考與練習 296
參考文獻 297