目錄
前言
第1章 流體的基本性質(zhì) 1
1.1 連續(xù)介質(zhì)假設(shè) 1
1.2 基本量綱與單位 3
1.2.1 物理量及單位制 3
1.2.2 量綱 3
1.2.3 有量綱量和無量綱量 4
1.2.4 國際單位制 4
1.3 流體的基本性質(zhì) 6
1.3.1 流動性 6
1.3.2 壓縮性 7
1.3.3 黏性 9
1.3.4 導(dǎo)熱性 10
習(xí)題 11
第2章 流體運動學(xué) 13
2.1 描述流體運動的兩種方法 13
2.1.1 拉格朗日方法 13
2.1.2 歐拉方法 14
2.1.3 由歐拉方法向拉格朗日方法轉(zhuǎn)變 16
2.1.4 由拉格朗日方法向歐拉方法轉(zhuǎn)變 16
2.2 軌線與流線 20
2.2.1 軌線 20
2.2.2 流線 21
2.2.3 流管 21
2.3 柯西-亥姆霍茲速度分解定理 23
2.4 流體微團(tuán)的變形運動 26
2.4.1 變形率張量 26
2.4.2 變形線速度 29
2.4.3 變形率張量的分解 29
2.5 流體微團(tuán)的旋轉(zhuǎn)運動 32
2.6 流體運動的分類 35
習(xí)題 35
第3章 流體動力學(xué) 40
3.1 雷諾轉(zhuǎn)換定理 40
3.1.1 系統(tǒng)與系統(tǒng)法 40
3.1.2 控制體積 41
3.1.3 雷諾轉(zhuǎn)換定理推導(dǎo) 41
3.2 連續(xù)性方程 43
3.2.1 方程的建立 43
3.2.2 方程的定義 48
3.2.3 各種特殊條件下的連續(xù)性方程 49
3.2.4 連續(xù)性方程的應(yīng)用 51
3.3 質(zhì)量力、表面力與應(yīng)力張量 52
3.3.1 質(zhì)量力 52
3.3.2 表面力 53
3.3.3 應(yīng)力矢量 54
3.3.4 應(yīng)力張量 56
3.3.5 牛頓黏性假設(shè) 60
3.4 動量方程 62
3.4.1 積分形式的動量方程 62
3.4.2 微分形式的動量方程 66
3.5 能量方程 74
3.5.1 積分形式的能量方程 75
3.5.2 微分形式的能量方程 76
3.6 流體力學(xué)基本方程組 81
3.6.1 基本方程組 81
3.6.2 初始條件及邊界條件 82
習(xí)題 84
第4章 理想流體的簡單運動 114
4.1 理想流體基本方程組 114
4.1.1 慣性系 114
4.1.2 非慣性系中的基本方程 115
4.2 運動積分 119
4.2.1 伯努利積分 119
4.2.2 拉格朗日積分(拉格朗日-柯西積分) 121
4.2.3 伯努利-拉格朗日積分 123
4.2.4 非定常流動條件下歐拉方程沿流線積分 123
4.3 理想不可壓縮流體的無旋流動 124
4.3.1 無旋流動的充要條件 124
4.3.2 速度勢 124
4.3.3 理想不可壓縮流體無旋流動的基本方程組 127
4.3.4 理想不可壓縮流體定常無旋流動的基本方程組 127
4.4 理想不可壓縮流體的平面流動 128
4.4.1 平面流動的定義 128
4.4.2 流函數(shù) 128
4.5 理想不可壓縮流體的定常平面無旋流動 134
4.5.1 勢函數(shù)與流函數(shù)的關(guān)系 134
4.5.2 理想不可壓縮流體定常平面無旋流動求解方法 135
4.5.3 基本流動 137
4.6 復(fù)變函數(shù)在不可壓縮流體平面勢流中的應(yīng)用 140
4.6.1 復(fù)勢與復(fù)速度 140
4.6.2 駐點 141
4.6.3 復(fù)速度之殘數(shù)、環(huán)流與流量的計算 141
4.6.4 不可壓縮流體平面勢流的疊加原理 142
4.6.5 復(fù)勢算例 143
4.7 繞圓柱流動 148
4.7.1 速度勢的求解 149
4.7.2 速度勢 150
4.7.3 壓力場 152
習(xí)題 153
答案 163