流体力学PDF|Epub|txt|kindle电子书版本网盘下载

流体力学PDF格式电子书版下载

注意：本站所有压缩包均有解压码： 点击下载压缩包解压工具

第一章 绪论1

1.1 流体力学的研究对象、方法内容及应用1

1.1.1 流体力学的研究对象1

1.1.2 流体力学的发展简史1

1.1.3 流体的连续介质假设2

1.1.4 流体力学的研究方法3

1.1.5 流体力学在土木工程中的应用4

1.2 流体的主要物理性质4

1.2.1 惯性5

1.2.2 黏滞性5

1.2.3 压缩性和热胀性8

1.2.4 液体的毛细现象与表面张力8

1.2.5 液体的汽化、空化及液化10

1.3 作用在流体上的力10

1.3.1 表面力10

1.3.2 质量力11

1.4 非牛顿流体12

1.4.1 流变性12

1.4.2 非牛顿流体简介13

小结15

习题15

第二章 流体静力学18

2.1 静止流体中的应力特性18

2.1.1 静水压强的定义18

2.1.2 静水压强的特性19

2.2 流体平衡微分方程21

2.2.1 流体平衡方程式的建立21

2.2.2 流体平衡方程的积分22

2.2.3 等压面23

2.3 重力场中的静水压强分布规律24

2.3.1 水静力学的基本方程24

2.3.2 基本方程的物理意义和几何意义25

2.4 压强的表示方法和度量单位26

2.4.1 压强的表示方法26

2.4.2 压强常用的度量单位29

2.4.3 流体静压强分布图30

2.5 液柱式测压计32

2.5.1 液柱式测压计32

2.5.2 金属式测压计35

2.6 作用于平面上的静水总压力37

2.6.1 解析法37

2.6.2 图解法40

2.7 作用于曲面上的静水总压力42

2.7.1 静水总压力的水平分力和垂直分力42

2.7.2 静水总压力的方向44

2.7.3 静水总压力的作用点44

2.8 流体和潜体的平衡与稳定45

2.8.1 浮力和物体的浮沉46

2.8.2 潜体和浮体的稳定性48

小结48

习题49

第三章 流体运动学57

3.1 描述流体运动的方法57

3.1.1 拉格朗日法57

3.1.2 欧拉法59

3.1.3 流体质点的加速度59

3.2 欧拉法的基本概念61

3.2.1 流动的分类61

3.2.2 流线与迹线65

3.2.3 流管、过流断面、元流和总流69

3.2.4 流量和断面平均流速70

3.2.5 系统与控制体71

3.3 恒定流连续性方程71

3.3.1 连续性基本微分方程71

3.3.2 恒定不可压缩元流的连续性方程73

3.3.3 恒定不可压缩总流的连续性方程73

3.4 流体微团运动分析75

3.4.1 微团运动的分解76

3.4.2 微团运动的组成分析77

3.4.3 有旋流动和无旋流动80

小结82

习题82

第四章 流体动力学基础85

4.1 流体运动微分方程85

4.1.1 理想流体的运动微分方程85

4.1.2 实际黏性流体的运动微分方程87

4.2 恒定元流伯努利方程89

4.2.1 理想流体运动微分方程的伯努利积分89

4.2.2 元流伯努利方程的物理意义和几何意义91

4.2.3 实际黏性流体元流的伯努利方程92

4.2.4 毕托管测点流速的原理与应用93

4.3 恒定总流伯努利方程95

4.3.1 总流的伯努利方程95

4.3.2 总流伯努利方程的物理意义和几何意义98

4.3.3 水头线98

4.3.4 文丘里流量计的原理与应用101

4.3.5 不可压缩气流的伯努利方程103

4.3.6 有能量或流量变化的伯努利方程106

4.4 非恒定总流伯努利方程107

4.5 恒定总流动量方程110

4.5.1 动量定理110

4.5.2 总流的动量方程111

4.5.3 总流动量方程的应用条件和使用方法112

4.6 无黏性流体的无旋流动117

4.6.1 理想流体无旋流动的伯努利方程117

4.6.2 速度势函数118

4.6.3 平面流动与流函数119

4.6.4 基本平面势流122

4.6.5 平面无旋流动的叠加原理125

小结128

习题128

第五章 量纲分析及相似原理131

5.1 量纲和谐原理131

5.1.1 量纲的概念131

5.1.2 无量纲量132

5.1.3 量纲和谐原理133

5.2 量纲分析法134

5.2.1 瑞利法134

5.2.2 π定理136

5.2.3 量纲分析方法的讨论140

5.3 相似理论基础140

5.3.1 相似概念140

5.3.2 相似准则142

5.4 模型实验145

5.4.1 模型律的选择146

5.4.2 模型设计147

小结149

习题149

第六章 流动阻力与水头损失151

6.1 流动阻力和水头损失的分类151

6.1.1 沿程水头损失151

6.1.2 局部水头损失151

6.1.3 水头损失的计算公式151

6.2 黏性流体的两种流态152

6.2.1 层流和紊流152

6.2.2 雷诺数154

6.3 沿程水头损失与剪应力的关系156

6.3.1 均匀流基本方程156

6.3.2 圆管过流断面上的剪应力分布157

6.3.3 明渠均匀流过流断面上的剪应力分布157

6.3.4 壁剪切速度158

6.4 圆管中的层流运动159

6.4.1 流动特征159

6.4.2 流速分布159

6.4.3 层流的沿程水头损失计算161

6.5 紊流运动162

6.5.1 紊流的形成过程162

6.5.2 紊流运动的特征与时均化163

6.5.3 紊流剪应力165

6.5.4 紊流中的黏性底层168

6.6 紊流的沿程水头损失170

6.6.1 紊流流速分布170

6.6.2 紊流的沿程水头损失171

6.6.3 尼古拉兹实验172

6.6.4 人工粗糙管沿程阻力系数半经验公式174

6.6.5 工业管道λ值的计算公式175

6.6.6 计算沿程阻力系数的经验公式176

6.7 局部水头损失180

6.7.1 过水断面突然扩大的局部水头损失181

6.7.2 各种管路配件及明渠的局部损失系数182

6.8 边界层概念与绕流阻力185

6.8.1 边界层的基本概念185

6.8.2 边界层分离186

6.8.3 绕流阻力188

小结190

习题191

第七章 孔口、管嘴出流和有压管流195

7.1 薄壁孔口的恒定出流195

7.1.1 自由出流195

7.1.2 淹没出流196

7.1.3 孔口出流的系数197

7.1.4 孔口的变水头出流198

7.2 管嘴出流200

7.2.1 圆柱形外管嘴恒定出流200

7.2.2 收缩断面的真空201

7.2.3 圆柱形外管嘴出流的正常工作条件201

7.3 短管的水力计算202

7.3.1 自由出流202

7.3.2 淹没出流203

7.3.3 短管的水力计算问题204

7.4 长管的水力计算208

7.4.1 简单管路208

7.4.2 串联管路214

7.4.3 并联管路215

7.4.4 管网217

7.4.5 沿程均匀泄流管路222

7.5 有压管中的水击224

7.5.1 水击现象224

7.5.2 水击压强的计算227

7.5.3 水击波的传播速度229

7.5.4 停泵水击229

7.5.5 防止水击危害的措施230

7.6 离心泵的工作原理与选用230

7.6.1 离心泵的工作原理230

7.6.2 离心泵的基本工作参数231

7.6.3 水泵的工作性能曲线232

7.6.4 管路特性曲线233

7.6.5 水泵工作点的确定234

小结235

习题237

第八章 明渠流动244

8.1 明渠几何特征与允许流速244

8.1.1 明渠流动的水力特点244

8.1.2 渠道底坡244

8.1.3 棱柱形渠道与非棱柱形渠道245

8.1.4 明渠断面水力要素245

8.2 明渠均匀流247

8.2.1 明渠均匀流的水力特性247

8.2.2 明渠均匀流的产生条件248

8.2.3 明渠均匀流的基本公式248

8.2.4 明渠均匀流的水力计算249

8.2.5 水力最优断面和允许流速251

8.2.6 无压圆管均匀流253

8.3 明渠流动状态256

8.3.1 明渠干扰微波波速及其判别256

8.3.2 断面比能与临界水深258

8.3.3 临界底坡260

8.4 水跃和水跌263

8.4.1 水跃264

8.4.2 水跌268

8.5 棱柱形渠道非均匀渐变流水面曲线的分析268

8.5.1 棱柱形渠道非均匀渐变流微分方程269

8.5.2 水面曲线分析270

8.5.3 水面曲线分析的总结274

8.6 明渠非均匀渐变流水面曲线的计算275

小结277

习题278

第九章 堰流280

9.1 堰的类型及堰流特征280

9.1.1 堰和堰流280

9.1.2 堰的分类280

9.1.3 堰流基本公式282

9.2 宽顶堰溢流283

9.2.1 基本公式283

9.2.2 淹没的影响285

9.2.3 侧收缩的影响286

9.3 薄壁堰和实用堰溢流288

9.3.1 薄壁堰溢流288

9.3.2 实用堰溢流290

9.4 小桥孔径的水力计算291

9.4.1 小桥孔过流的水力特性291

9.4.2 小桥孔径的水力计算292

9.4.3 泄水建筑物下游的衔接与消能294

9.4.4 消力池水力计算296

小结299

习题299

第十章 渗流301

10.1 渗流现象与渗流模型301

10.1.1 渗流模型301

10.1.2 渗流的特点302

10.2 渗流的达西定律302

10.2.1 达西定律302

10.2.2 达西定律的适用范围303

10.2.3 渗透系数的确定304

10.3 地下水的渐变渗流304

10.3.1 裘皮幼公式305

10.3.2 渐变渗流基本方程305

10.3.3 渐变渗流浸润曲线的分析306

10.4 井和井群308

10.4.1 普通完整井308

10.4.2 自流完整井310

10.4.3 井群311

10.5 渗流对建筑物安全稳定的影响312

10.5.1 扬压力312

10.5.2 地基渗透变形313

小结314

习题314

附录 实验316

实验Ⅰ 静水压强实验316

实验Ⅱ 流线演示实验319

实验Ⅲ 能量方程实验321

实验Ⅳ 文丘里实验325

实验Ⅴ 动量方程实验329

实验Ⅵ 雷诺实验333

实验Ⅶ 管流沿程阻力实验336

实验Ⅷ 管流局部阻力实验340

实验Ⅸ 孔口与管嘴出流实验343

参考文献348