前言

第
1章　引言與基本概念·1
1.1　引言 1
1.2　流體力學(xué)簡要發(fā)展史 5
1.3　無滑移條件· 7
1.4　流體流動的分類 8
1.5　體系和控制體 12
1.6　量綱和單位的重要性 13
1.7　工程問題的數(shù)學(xué)建模 18
1.8　問題求解技巧 20
1.9　工程軟件包· 21
1.10　準(zhǔn)確度、精密度和有效數(shù)字 24

應(yīng)用展示：核爆炸和雨滴有何共同之處 27

小結(jié) 28

參考文獻(xiàn)和閱讀建議· 28

習(xí)題 28

第
2章　流體的性質(zhì) 2
2.1　引言 32
2.2　密度與比重· 33
2.3　蒸氣壓與空化 · 35
2.4　能量與比熱容 37
2.5　可壓縮性與聲速 38
2.6　黏度 43
2.7　表面張力與毛細(xì)現(xiàn)象 47

小結(jié) 53

應(yīng)用展示：空化 54

參考文獻(xiàn)和閱讀建議· 55

習(xí)題 55

第
3章　壓強(qiáng)與流體靜力學(xué) 67
3.1　壓強(qiáng) 67
3.2　壓強(qiáng)測量裝置· 72
3.3　流體靜力學(xué)引言 · 78
3.4　水下平板的受力分析 79
3.5　水下曲面的受力分析 83

3.6　浮力和穩(wěn)定性 85
3.7　以剛體形式運(yùn)動的流體 90

小結(jié) 97

參考文獻(xiàn)和閱讀建議· 98

習(xí)題 98

第
4章　流體運(yùn)動學(xué)
118
4.1　拉格朗日法與歐拉法
118
4.2　流動類型與流動可視化
124
4.3　流體流動數(shù)據(jù)圖
· 130
4.4　其他運(yùn)動學(xué)描述方法
132
4.5　渦量與旋度· 137
4.6　雷諾輸運(yùn)定理
· 141

小結(jié)
147

應(yīng)用展示：射流激勵器
· 148

應(yīng)用展示：聞實(shí)物：人類的氣道
149

參考文獻(xiàn)和閱讀建議· 150

習(xí)題
150

第
5章　伯努利方程與能量方程 164
5.1　引言 164
5.2　質(zhì)量守恒 165
5.3　機(jī)械能與效率 172
5.4　伯努利方程· 176
5.5　一般能量方程 189
5.6　定常流的能量分析 193

小結(jié) 201

參考文獻(xiàn)和閱讀建議· 202

習(xí)題 203

第
6章　流動系統(tǒng)的動量分析215
6.1　牛頓定律 215
6.2　控制體的選擇 · 216
6.3　控制體的受力分析 217
6.4　線動量方程· 220
6.5　旋轉(zhuǎn)運(yùn)動和角動量回顧 231
6.6　角動量方程· 233

 
應(yīng)用展示：蝠鲼游泳 240
小結(jié) 241
參考文獻(xiàn)和閱讀建議· 241
習(xí)題 242

第 7章　量綱分析與模型化 ·255
7.1　量綱與單位· 255
7.2　量綱齊次性· 256
7.3　量綱分析與相似性 261
7.4　重復(fù)變量法與白金漢 Π定理 265
歷史聚焦：無量綱參數(shù)所紀(jì)念的人 271
7.5　實(shí)驗(yàn)測試、模型化與不完全相似 278
應(yīng)用展示：果蠅如何飛行 · 284
小結(jié) 285
參考文獻(xiàn)和閱讀建議· 285
習(xí)題 285

第 8章　內(nèi)流 302
8.1　引言 302
8.2　層流和湍流· 303
8.3　入口區(qū)域 305
8.4　管內(nèi)層流 307
8.5　管內(nèi)湍流 314
8.6　局部損失 327
8.7　管道系統(tǒng)與泵的選擇 333
8.8　流量與速度測量 · 341
應(yīng)用展示：彩色粒子陰影測速
/加速度
測量 361

小結(jié) 361
參考文獻(xiàn)和閱讀建議· 363
習(xí)題 364

附錄　特性參數(shù)表與曲線圖 380

表
A-1　物質(zhì)的摩爾質(zhì)量、氣體常數(shù)以及

理想氣體比熱 381表
A-2　沸點(diǎn)和冰點(diǎn)屬性 382
表
A-3　飽和水屬性· 383
表
A-4　飽和制冷劑 .134a屬性 · 384
表
A-5　飽和氨屬性 385
表
A-6　飽和丙烷屬性 386
表
A-7　液體的屬性 387
表
A-8　液態(tài)金屬的屬性 388
表
A-9　1atm下的空氣屬性 389
表
A-10　1atm下的氣體屬性 390
表
A-11　高空大氣參數(shù)·· 392
圖
A-12　圓管中充分發(fā)展流動的摩擦系數(shù)

莫迪圖· 393
表
A-13　理想氣體一維等熵可壓縮流氣動
函數(shù)表（k = 1.4） 394
表
A-14　理想氣體一維正激波
函數(shù)表（k = 1.4） 395
表
A-15　理想氣體的瑞利流函數(shù)表
（k = 1.4）· 396
表
A-16　理想氣體的法諾流函數(shù)表
（k = 1.4）· 397
數(shù)據(jù)表· 398