目錄
前言
主要符號表
第一章流體力學(xué)概論1
第一節(jié)流體力學(xué)的研究對象1
第二節(jié)流體的主要物理性質(zhì)2
一、密度與重度2
二、可壓縮性和熱膨脹性4
三、黏性4
第三節(jié)靜止流體上的作用力8
一、質(zhì)量力8
二、表面力8
三、表面張力9
第二章流體靜力學(xué)基礎(chǔ)11
第一節(jié)平衡狀態(tài)下流體的應(yīng)力特征11
一、表面力12
二、質(zhì)量力12
第二節(jié)流體的平衡微分方程式及其積分13
一、流體平衡微分方程13
二、平衡微分方程的積分14
三、等壓面15
第三節(jié)流體靜力學(xué)基本方程17
一、在重力作用下靜止液體的壓強分布17
二、靜止液體中的壓強計算和等壓面18
三、靜力學(xué)基本方程式的意義18
四、絕對壓強、表壓強、真空度19
第四節(jié)壓強的測量20
一、測壓管20
二、U形測壓管21
三、杯式測壓計22
四、多支組合式U形管測壓計23
五、差壓計23
六、金屬式測壓計24
第五節(jié)靜止流體對物體表面的壓強合力25
一、靜止液體作用在平面壁上的壓強合力25
二、靜止液體作用在曲面壁上的壓強合力27
第三章流體動力學(xué)基礎(chǔ)29
第一節(jié)描述流體運動的兩種方法29
一、拉格朗日法29
二、歐拉法30
三、質(zhì)點加速度31
第二節(jié)流體運動的基本概念32
一、跡線和流線32
二、定常流動和非定常流動34
三、流面、流管、流束與總流34
四、過流斷面、流量和斷面平均流速35
第三節(jié)流體運動的連續(xù)性方程36
一、系統(tǒng)與控制體36
二、直角坐標(biāo)系中的連續(xù)性方程36
三、微元流束和總流的連續(xù)性方程38
第四節(jié)流體運動微分方程39
一、無黏性流體運動微分方程式39
二、黏性流體運動微分方程式41
第五節(jié)無黏性流體微元流束的伯努利積分41
第六節(jié)黏性流體總流的伯努利方程44
一、黏性流體微元流束的伯努利方程44
二、急變流和緩變流45
三、平均流速與動能修正系數(shù)45
四、總流的伯努利方程46
第七節(jié)測量流速和流量的儀器48
一、皮托管測速原理48
二、文丘里流量計49
第四章黏性流體運動及其阻力計算51
第一節(jié)流動運動的兩種狀態(tài)——層流與湍流51
一、雷諾實驗51
二、不同流動狀態(tài)的水頭損失規(guī)律52
三、流動狀態(tài)的判別標(biāo)準(zhǔn)——雷諾數(shù)54
四、湍流運動的基本特征55
第二節(jié)管內(nèi)流動阻力的兩種類型56
一、過流斷面與水力半徑56
二、流體運動與流動阻力的兩種形式57
第三節(jié)圓管定常層流流動58
一、圓管層流的運動常微分方程58
二、圓管層流的速度分布和切應(yīng)力分布59
三、圓管層流流量和平均流速60
四、圓管層流的沿程損失61
第四節(jié)圓管定常湍流流動62
一、圓管湍流的速度分布62
二、水力光滑管與水力粗糙管62
三、圓管湍流的沿程損失63
第五節(jié)圓管流動沿程損失系數(shù)的確定64
一、尼古拉茲實驗64
二、莫迪圖65
第六節(jié)管路中的局部水頭損失66
一、管徑突然擴大的局部損失66
二、計算局部損失的普遍公式68
三、水頭損失的疊加原則68
第五章傳熱導(dǎo)論70
第一節(jié)概論70
第二節(jié)熱量傳遞的三種基本方式和基本定律70
一、熱傳導(dǎo)71
二、熱對流71
三、熱輻射71
四、導(dǎo)熱基本定律——傅里葉定律72
五、對流傳熱基本定律——牛頓冷卻公式73
六、熱輻射的基本規(guī)律74
第三節(jié)基本概念與定義74
一、溫度場74
二、等溫面與等溫線75
三、溫度梯度76
第四節(jié)傳熱過程和傳熱系數(shù)77
一、傳熱過程的計算與傳熱系數(shù)77
二、傳熱熱阻78
第六章導(dǎo)熱基本定律及穩(wěn)態(tài)導(dǎo)熱80
第一節(jié)導(dǎo)熱基本定律——傅里葉定律80
一、導(dǎo)熱機理80
二、導(dǎo)熱基本定律80
三、導(dǎo)熱系數(shù)81
第二節(jié)導(dǎo)熱微分方程式及定解條件83
一、導(dǎo)熱微分方程83
二、定解條件86
第三節(jié)典型一維穩(wěn)態(tài)導(dǎo)熱問題的分析解87
一、通過平壁的導(dǎo)熱87
二、通過圓筒壁的穩(wěn)態(tài)導(dǎo)熱91
第七章非穩(wěn)態(tài)導(dǎo)熱94
第一節(jié)非穩(wěn)態(tài)導(dǎo)熱的基本概念94
第二節(jié)非穩(wěn)態(tài)導(dǎo)熱的數(shù)學(xué)模型96
第三節(jié)集中參數(shù)法的簡化分析98
第四節(jié)典型一維物體非穩(wěn)態(tài)導(dǎo)熱的分析解102
一、三種幾何形狀物體的溫度場分析解102
二、非穩(wěn)態(tài)導(dǎo)熱的正規(guī)狀況分析解的簡化以及工程計算方法104
第八章對流傳熱的理論基礎(chǔ)111
第一節(jié)對流傳熱概論111
一、對流傳熱的影響因素111
二、對流傳熱現(xiàn)象的分類113
三、對流傳熱的研究方法113
四、如何從解得的溫度場來計算表面?zhèn)鳠嵯禂?shù)114
第二節(jié)對流傳熱問題的數(shù)學(xué)描寫115
第三節(jié)邊界層的概念及邊界層換熱微分方程組116
一、流動邊界層116
二、熱邊界層119
三、邊界層換熱微分方程組119
四、流體外掠等溫平板傳熱的層流分析解121
五、普朗特數(shù)的物理意義121
第四節(jié)相似原理與量綱分析122
一、相似原理的基本內(nèi)容123
二、方程分析法124
三、量綱分析法125
四、相似原理的應(yīng)用126
第五節(jié)圓管內(nèi)湍流強制對流傳熱關(guān)聯(lián)式128
第六節(jié)大空間自然對流傳熱的實驗關(guān)聯(lián)式130
一、自然對流傳熱的特點130
二、大空間自然對流傳熱的實驗關(guān)聯(lián)式131
第九章輻射傳熱理論基礎(chǔ)與計算133
第一節(jié)熱輻射的基本概念133
第二節(jié)黑體輻射基本定律136
一、普朗克定律137
二、維恩位移定律138
三、斯忒藩-玻爾茲曼定律138
四、蘭貝特定律141
第三節(jié)實際固體和液體的輻射特性143
一、實際物體的輻射力144
二、實際物體的光譜輻射力144
三、實際物體的定向輻射強度145
第四節(jié)實際物體的吸收比與基爾霍夫定律148
一、實際物體的吸收比148
二、灰體的概念151
三、吸收比與發(fā)射率的關(guān)系——基爾霍夫定律151
第五節(jié)黑體面的輻射傳熱及角系數(shù)153
一、兩黑體表面的輻射傳熱計算153
二、代數(shù)分析法求解角系數(shù)157
第六節(jié)組成封閉空間的兩灰體間輻射傳熱160
一、有效輻射161
二、封閉空間內(nèi)兩灰體間的輻射傳熱162
第七節(jié)輻射傳熱的強化與削弱164
第八節(jié)氣體的輻射特性和吸收特性167
一、氣體輻射的特點167
二、氣體的吸收定律——貝爾定律168
參考文獻(xiàn)171
附錄172