《流體力學(xué)》根據(jù)高等學(xué)校土木工程專業(yè)和水利類專業(yè)流體力學(xué)課程教學(xué)基本要求,以及國家注冊結(jié)構(gòu)工程師流體力學(xué)考試大綱編寫,參考學(xué)時(shí)50~64學(xué)時(shí)。《流體力學(xué)》共8章,主要內(nèi)容包括緒論,流體靜力學(xué),流體動(dòng)力學(xué)基礎(chǔ),流動(dòng)阻力和能量損失,孔口、管嘴出流和簡單管路,明渠水流,堰流與閘孔出流,滲流,量綱分析和相似性原理等。每章均附有習(xí)題,書末附有習(xí)題答案。
《流體力學(xué)》可作為高等院校土木工程類相關(guān)專業(yè)的教材,還可作為環(huán)境、水力等有關(guān)專業(yè)的教材或教學(xué)參考書。
流體力學(xué)是一門古老的學(xué)科,也是不斷完善發(fā)展的學(xué)科。其應(yīng)用范圍廣,涉及多專業(yè)、多領(lǐng)域的應(yīng)用,是土建類、環(huán)境類和水利類專業(yè)的一門重要專業(yè)基礎(chǔ)課。本書在注重理論基礎(chǔ)和能力培養(yǎng)的基礎(chǔ)上,考慮到土木工程專業(yè)的特點(diǎn)(包括巖土、橋梁、道路、水利工程、地下建筑諸多方面),深入淺出、刪繁求精,讓學(xué)生理解并認(rèn)識(shí)到流體力學(xué)是如何應(yīng)用于工程實(shí)踐的。本書共9章,包括緒論,流體靜力學(xué),流體動(dòng)力學(xué)基礎(chǔ),流動(dòng)阻力和能量損失,孔口、管嘴出流和簡單管路,明渠水流,堰流與閘孔出流,滲流,量綱分析和相似性原理。每章均附有適量的思考題和習(xí)題,全書附有習(xí)題答案,供讀者練習(xí)和參考。
本書由劉方亮、畢洪濤擔(dān)任主編,宋玉鵬、徐明、郝麗娜擔(dān)任副主編。具體編寫分工如下:緒論、第1、4章由劉方亮編寫;第5、8章由畢洪濤編寫;第2、7章由宋玉鵬編寫;第3章由徐明編寫;第6章由郝麗娜編寫。
本書編寫過程中,參閱了許多教材、著作和文獻(xiàn),均列于參考文獻(xiàn),供讀者進(jìn)一步查閱,在此對各參考文獻(xiàn)的作者表示由衷感謝。
由于編者水平有限,書中的缺點(diǎn)和錯(cuò)誤在所難免,懇切希望使用本書的同仁和讀者批評指正,以利于修訂和完善。
0 緒論
0.1 流體力學(xué)的應(yīng)用概況
0.2 流體力學(xué)理論的發(fā)展
0.3 流體力學(xué)的研究方法
習(xí)題與思考
1 流體靜力學(xué)
1.1 作用在流體上的力
1.2 流體的主要物理性質(zhì)
1.3 流體的力學(xué)模型
1.4 流體靜壓強(qiáng)特性
1.5 流體靜壓強(qiáng)分布規(guī)律
1.6 流體壓強(qiáng)的測量
1.7 作用在平面上的液體靜壓力
1.8 作用在曲面上的液體靜壓力
1.9 流體平衡微分方程及流體的相對平衡
習(xí)題與思考
2 流體動(dòng)力學(xué)基礎(chǔ)
2.1 運(yùn)動(dòng)流體的兩種描述方法
2.2 流體運(yùn)動(dòng)學(xué)的基本概念
2.3 一元流動(dòng)及相關(guān)概念
2.4 連續(xù)性方程及相關(guān)概念
2.5 恒定元流能量方程
2.6 過流斷面上壓強(qiáng)分布規(guī)律
2.7 恒定總流伯努利方程
2.8 伯努利方程的應(yīng)用
2.9 總水頭線和測壓管水頭線
2.10 恒定氣流能量方程
2.11 總壓線和全壓線
2.12 恒定總流動(dòng)量方程
習(xí)題與思考
3 流動(dòng)阻力和能量損失
3.1 流動(dòng)阻力和能量損失的分類
3.2 流體的兩種流態(tài)及判別流態(tài)的準(zhǔn)則
3.3 圓管中的層流運(yùn)動(dòng)
3.4 紊流運(yùn)動(dòng)和紊流阻力
3.5 尼古拉茲試驗(yàn)與工業(yè)管道的紊流阻力計(jì)算
3.6 沿程水頭損失的經(jīng)驗(yàn)公式
3.7 局部損失和局部阻力系數(shù)
習(xí)題與思考
4 孔口、管嘴出流和簡單管路
4.1 孔口自由恒定出流
4.2 孔口淹沒恒定出流
4.3 管嘴恒定出流
4.4 簡單管路水力計(jì)算
4.5 管路的串聯(lián)與并聯(lián)
4.6 管網(wǎng)水力計(jì)算基礎(chǔ)
習(xí)題與思考
5 明渠水流
5.1 明渠流動(dòng)概述
5.2 明渠均勻流
5.3 明渠水流的流動(dòng)狀態(tài)及判別
5.4 明渠非均勻流
5.5 明渠急變流
5.6 明渠漸變流
習(xí)題與思考
6 堰流與閘孔出流
6.1 堰流的類型及計(jì)算公式
6.2 薄壁堰流的水力計(jì)算
6.3 實(shí)用堰流的水力計(jì)算
6.4 寬頂堰流的水力計(jì)算
6.5 閘孔出流的水力計(jì)算
6.6 橋梁的水力計(jì)算
6.7 泄水建筑物下游的水流銜接與消能
習(xí)題與思考
7 滲流
7.1 滲流的基本概念
7.2 滲流基本定律——達(dá)西定律
7.3 地下水的恒定均勻滲流和非均勻漸變滲流
7.4 集水廊道和井與井群的水力計(jì)算
7.5 水平不透水層上均質(zhì)土壩的滲流計(jì)算
7.6 滲流對建筑物安全性的影響
習(xí)題與思考
8 量綱分析和相似性原理
8.1 量綱的概念與量綱和諧原理
8.2 量綱分析
8.3 相似準(zhǔn)則
8.4 模型試驗(yàn)方法
習(xí)題與思考
習(xí)題答案
參考文獻(xiàn)