工程流體力學(xué)基礎(chǔ)

目錄

第1章概述

1.1工程流體力學(xué)的研究對(duì)象

1.1.1流體的連續(xù)性假設(shè)

1.1.2流體的流動(dòng)性

1.2流體力學(xué)的研究方法

1.3流體力學(xué)的工程應(yīng)用與發(fā)展歷程

1.4計(jì)算流體力學(xué)概述

思考題與習(xí)題

第2章流體的物理性質(zhì)

2.1流體的概念

2.2密度和相對(duì)密度

2.2.1密度

2.2.2相對(duì)密度

2.3壓縮性和溫度膨脹性

2.3.1壓縮性

2.3.2溫度膨脹性

2.4黏性

2.4.1黏性的物理本質(zhì)

2.4.2流體內(nèi)摩擦定理

2.4.3黏度

2.4.4黏度的主要影響因素

2.5比熱、導(dǎo)熱系數(shù)與散熱系數(shù)

2.5.1熱量和熱功當(dāng)量

2.5.2比熱

2.5.3導(dǎo)熱系數(shù)

2.5.4散熱系數(shù)

2.6濕空氣

2.6.1空氣分離壓

2.6.2飽和蒸汽壓

2.6.3濕度及含濕量

2.6.4自由空氣流量及析水量

2.7流體中的作用力

2.7.1質(zhì)量力

2.7.2表面力

2.8流體的物理性質(zhì)在工程中的應(yīng)用示例

2.8.1密度的應(yīng)用

2.8.2可壓縮性的應(yīng)用

2.8.3黏性的應(yīng)用

思考題與習(xí)題

第3章流體靜力學(xué)

3.1流體靜壓力及其特性

3.1.1流體靜壓力

3.1.2流體靜壓力的特性

3.1.3靜止流體的力平衡微分方程

3.2壓力的度量

3.2.1壓力的單位

3.2.2絕對(duì)壓力、相對(duì)壓力、真空度

3.3流體靜力學(xué)基本方程

3.3.1流體靜力學(xué)基本方程

3.3.2液體式測(cè)壓計(jì)

3.4帕斯卡原理

3.5流體對(duì)壁面的作用力

3.5.1流體對(duì)平面的作用力

3.5.2流體對(duì)曲面的作用力

3.6流體靜力學(xué)知識(shí)在工程中的應(yīng)用示例

3.6.1等壓面的應(yīng)用

3.6.2帕斯卡原理的應(yīng)用

3.6.3靜力學(xué)基本方程的應(yīng)用

3.6.4流體對(duì)壁面作用力的應(yīng)用

思考題與習(xí)題

第4章流體動(dòng)力學(xué)

4.1流體動(dòng)力學(xué)的基本概念

4.1.1理想流體

4.1.2穩(wěn)定流與非穩(wěn)定流

4.1.3跡線與流線

4.1.4流管、流束與總流

4.1.5有效斷面、濕周和水力半徑

4.1.6緩變流和非緩變流

4.2連續(xù)性方程

4.3伯努利方程

4.3.1理想流體伯努利方程

4.3.2實(shí)際流體伯努利方程

4.3.3系統(tǒng)中有流體機(jī)械的伯努利方程

4.4動(dòng)量方程

4.5動(dòng)量矩方程及葉輪式流體機(jī)械的基本方程式

4.6流體動(dòng)力學(xué)知識(shí)在工程中的應(yīng)用示例

4.6.1連續(xù)性方程的應(yīng)用示例

4.6.2伯努利方程的應(yīng)用示例

4.6.3動(dòng)量方程的應(yīng)用示例

思考題與習(xí)題

第5章阻力計(jì)算

5.1流體的流動(dòng)狀態(tài)

5.1.1層流和紊流

5.1.2流動(dòng)狀態(tài)的判別

5.2沿程阻力損失計(jì)算

5.2.1圓管中的層流流動(dòng)

5.2.2層流的起始段

5.2.3幾種非圓形斷面管道的層流流量公式

5.3圓管中的紊流流動(dòng)

5.3.1時(shí)均點(diǎn)速，脈動(dòng)速度

5.3.2層流邊層

5.3.3圓管紊流在有效斷面上的速度分布

5.3.4圓管紊流的沿程阻力損失計(jì)算

5.4局部阻力損失計(jì)算

5.5管路（或阻力損失）的串并聯(lián)

5.5.1串聯(lián)管路的阻力損失計(jì)算

5.5.2并聯(lián)管路的阻力損失計(jì)算

5.6阻力損失知識(shí)在工程中的應(yīng)用示例

思考題與習(xí)題

第6章孔口出流及縫隙流動(dòng)

6.1孔口出流

6.1.1孔口出流的類型

6.1.2薄壁孔口出流

6.1.3短管（厚壁孔口）出流

6.2縫隙流動(dòng)

6.2.1平行縫隙流動(dòng)

6.2.2傾斜縫隙中的流體流動(dòng)

6.3本章知識(shí)在工程中的應(yīng)用示例

6.3.1薄壁孔口出流的應(yīng)用示例

6.3.2環(huán)形縫隙流動(dòng)的應(yīng)用示例

思考題與習(xí)題

第7章液壓沖擊與空穴現(xiàn)象

7.1液壓沖擊

7.1.1液壓沖擊現(xiàn)象與危害

7.1.2液壓沖擊產(chǎn)生的原因

7.1.3液壓沖擊的振蕩過(guò)程

7.1.4液壓沖擊力及沖擊波傳播速度的計(jì)算

7.1.5完全液壓沖擊和不完全液壓沖擊

7.1.6減小液壓沖擊力的措施

7.2空穴現(xiàn)象

7.2.1液壓空穴現(xiàn)象

7.2.2液體的空氣分離壓與飽和蒸汽壓

7.2.3節(jié)流口處的空穴現(xiàn)象

7.2.4空穴現(xiàn)象的危害

7.2.5減少空穴和氣蝕措施

7.3工程中的應(yīng)用示例

7.3.1液壓沖擊現(xiàn)象的示例

7.3.2空穴現(xiàn)象示例

思考題與習(xí)題

第8章相似理論基礎(chǔ)

8.1相似的概念

8.2相似三定理

8.2.1力學(xué)相似及相似比例常數(shù)

8.2.2動(dòng)力相似準(zhǔn)則（相似準(zhǔn)數(shù)）

8.2.3模型實(shí)驗(yàn)與局部相似

8.3量綱分析法及其應(yīng)用

8.3.1瑞利法

8.3.2π定理

8.4工程實(shí)際應(yīng)用示例

思考題與習(xí)題

第9章黏性流體力學(xué)基礎(chǔ)

9.1連續(xù)性方程的微分方程形式

9.2理想流體運(yùn)動(dòng)的微分方程及其解

9.2.1理想流體運(yùn)動(dòng)的微分方程

9.2.2理想流體沿流線的伯努利方程

9.3黏性流體運(yùn)動(dòng)的微分方程

9.3.1流體微團(tuán)的旋轉(zhuǎn)和變形

9.3.2黏性流體運(yùn)動(dòng)微分方程

9.3.3黏性流體運(yùn)動(dòng)微分方程在平行壁面間層流運(yùn)動(dòng)的解

9.3.4黏性流體運(yùn)動(dòng)微分方程式在圓管層流運(yùn)動(dòng)中的解

9.4附面層理論基礎(chǔ)

9.4.1附面層的概念

9.4.2附面層微分方程

9.4.3附面層的動(dòng)量積分方程

9.4.4平板層流附面層計(jì)算

9.4.5平板紊流附面層的計(jì)算

9.4.6平板上的混合附面層

9.4.7曲面附面層、附面層的分離及運(yùn)動(dòng)物體阻力

9.5油膜潤(rùn)滑的流體力學(xué)理論

9.5.1滑動(dòng)軸承油膜中的速度分布，雷諾方程

9.5.2滑動(dòng)軸承油膜中的壓力分布

9.5.3滑動(dòng)軸承的摩擦力及摩擦力矩

9.5.4滑動(dòng)軸承的承載能力

思考題與習(xí)題

第10章計(jì)算流體力學(xué)基礎(chǔ)

10.1流體力學(xué)的研究方法

10.2計(jì)算流體力學(xué)理論基礎(chǔ)

10.2.1控制方程

10.2.2數(shù)值求解

10.3計(jì)算流體力學(xué)應(yīng)用入門

10.3.1CFD軟件

10.3.2CFD分析的一般過(guò)程

10.3.3應(yīng)用實(shí)例

思考題與習(xí)題

參考文獻(xiàn)