图书介绍
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- 张国强，吴家鸣编 著
- 出版社： 北京：机械工业出版社
- ISBN：711117738X
- 出版时间：2006
- 标注页数：321页
- 文件大小：18MB
- 文件页数：333页
- 主题词：流体力学－高等学校－教材
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图书目录
前言1
常用符号表1
第1章 流体及其属性1
1.1 流体1
1.1.1 连续介质1
目录1
1.1.2 液体和气体3
1.1.3 层流和湍流3
1.1.4 流体流动和受力3
1.2 粘性4
1.2.1 牛顿切应力公式4
1.2.2 粘度5
1.2.3 理想流体、牛顿流体和非牛顿流体7
1.3.1 体积模量和体积压缩率8
1.3 压缩性和膨胀性8
1.3.2 体膨胀系数9
1.4 其他属性9
1.4.1 表面张力9
1.4.2 毛细现象10
1.4.3 汽化压强11
习题12
第2章 流体的平衡13
2.1 流体静力平衡和静压强13
2.2 流体静力平衡方程14
2.2.1 微分方程14
2.2.2 压差方程15
2.2.3 帕斯卡原理15
2.3.1 匀质流体16
2.3 重力作用下静止流体的压强分布16
2.3.2 标准大气17
2.4 流体静压强的计量和测量18
2.4.1 静压强的计量18
2.4.2 静压强的测量19
2.5 静止流体对物面的作用力20
2.5.1 对平面的作用力20
2.5.2 对曲面的作用力22
2.5.3 浮力及浮体的稳定性24
2.6 非惯性坐标系中流体的平衡25
2.6.1 等加速直线运动容器中流体的相对平衡25
2.6.2 等角速旋转容器中流体的相对平衡27
习题28
3.1.1 拉格朗日法31
3.1 流体运动描述方法31
第3章 流体的运动31
3.1.2 欧拉法32
3.1.3 拉格朗日法和欧拉法描述的流体变量间的变换33
3.1.4 系统和控制体35
3.2 流体微元运动分析36
3.2.1 速度分解公式36
3.2.2 速度分解公式中各项的物理含义37
3.3 流体运动的边界条件和物理约束39
3.3.1 边界条件39
3.3.2 物理约束——连续方程39
3.4 流体运动若干形式41
3.4.1 流体运动分类41
3.4.2 平面势流43
习题51
4.1.2 欧拉方程52
4.1.1 连续方程52
第4章 流体运动基本方程52
4.1 微分形式的基本方程52
4.1.3 纳维-斯托克斯方程54
4.1.4 能量方程58
4.1.5 涡量方程59
4.2 积分形式的基本方程60
4.2.1 连续方程60
4.2.2 伯努利方程61
4.2.3 动量方程64
4.2.4 动量矩方程66
4.3 微分形式基本方程的一些理论解70
4.3.1 库埃特流动70
4.3.2 泊肃叶流动71
4.3.3 重力作用下的平行流动71
4.4.1 正交曲线坐标系73
4.4 微分形式基本方程在圆柱和球坐标系中的表示73
4.4.2 正交曲线坐标系中散度、梯度、旋度、调和量和输运量的表示75
4.4.3 微分形式基本方程在圆柱坐标系和球坐标系中的表示77
习题78
第5章 量纲分析和相似原理81
5.1 量纲分析81
5.1.1 单位、量纲、量纲式81
5.1.2 物理方程的量纲齐次性83
5.1.3 量纲分析方法83
5.2 相似原理85
5.2.1 流动相似条件85
5.2.2 动力相似特征数86
5.2.3 动力相似特征数的应用87
习题89
第6章 边界层流动90
6.1 边界层基本概念90
6.1.1 边界层流态91
6.1.2 边界层厚度92
6.1.3 边界层位移厚度92
6.1.4 边界层动量损失厚度92
6.1.5 边界层能量损失厚度93
6.2 二维平面边界层流动93
6.2.1 微分方程及其精确解93
6.2.2 积分方程及其近似解98
6.3 二维曲面边界层流动102
6.3.1 边界层方程103
6.3.2 边界层分离104
6.3.3 层流边界层的卡门-波尔豪森近似解法105
6.3.4 湍流边界层的海特近似解法106
6.4 二维圆柱滑动轴承的润滑107
6.4.1 雷诺润滑方程108
6.4.2 二维圆柱滑动轴承的润滑109
6.5 圆柱和圆球绕流阻力111
6.5.1 圆柱绕流112
6.5.2 圆球绕流113
习题114
第7章 实际流体管内流动116
7.1 实际流体管内流动及伯努利方程116
7.1.1 沿程流动损失116
7.1.2 局部流动损失118
7.1.3 总流动损失119
7.1.4 实际流体管内流动的伯努利方程120
7.1.5 摩擦阻力121
7.2 圆管内层流分析122
7.3 圆管内湍流分析123
7.3.1 湍流各物理量的表示方法123
7.3.2 湍流基本方程125
7.3.3 圆管内湍流速度分布126
7.4 沿程损失系数和局部损失系数的确定128
7.4.1 沿程损失系数128
7.4.2 局部损失系数131
7.5 压力管路水力计算132
7.5.1 管路特性曲线133
7.5.2 长管路133
7.5.3 短管路137
7.6 压力管路水击现象139
7.6.1 水击产生的机理与过程140
7.6.2 水击预防141
7.6.3 水击压强计算142
7.7 管内非定常流动143
7.7.1 连续方程和伯努利方程143
7.7.2 变压头泄流145
7.7.3 空蚀146
习题147
第8章 气体一维定常流动149
8.1 一维定常流动方程149
8.1.1 连续方程149
8.1.2 动量方程149
8.1.3 状态方程150
8.1.4 能量方程150
8.2.1 声速和马赫数152
8.2 亚、超声速流动的基本性质152
8.2.2 亚、超声速流场中小扰动的传播特性154
8.2.3 通流面积对气体流动的影响155
8.3 一维定常等熵流动气体动力学函数156
8.3.1 滞止参数156
8.3.2 临界截面157
8.3.3 气体动力学函数158
8.4 激波和膨胀波160
8.4.1 正激波161
8.4.2 斜激波163
8.4.3 膨胀波164
8.5 气体在喷管和等截面管内的加速流动166
8.5.1 收缩喷管166
8.5.2 拉伐尔喷管167
8.5.3 等截面管168
习题170
第9章 气体自由射流172
9.1 定常射流172
9.1.1 流动特征173
9.1.2 流动方程174
9.2 平面射流的动量积分解175
9.3 轴对称射流和平面射流的半经验公式解178
9.3.1 轴对称射流178
9.3.2 平面射流183
9.4 温差射流和浓差射流183
9.4.1 温差射流183
9.4.2 浓差射流184
9.4.3 射流弯曲185
习题186
第10章 计算流体力学简述188
10.1 计算流体力学的模型偏微分方程及其定解条件188
10.1.1 流体运动控制方程188
10.1.2 流体运动控制方程的通用微分方程及计算流体力学的模型方程190
10.1.3 初始条件与边界条件193
10.1.4 与计算流体力学有关的偏微分方程分类及其意义194
10.2 计算流体力学的发展及常用数值方法196
10.2.1 计算流体力学的发展196
10.2.2 计算流体力学常用数值方法197
10.2.3 计算流体力学主要商业软件简介199
第11章 有限差分法200
11.1 有限差分法理论基础200
11.1.1 有限差分法简例200
11.1.2 差分格式及其基本构造方法202
11.1.3 差分方程的相容性、收敛性和稳定性206
11.1.4 Lax等价定理211
11.1.5 傅里叶稳定性分析法211
11.2 一维扩散方程差分格式214
11.2.1 一维扩散方程的定解问题214
11.2.2 显式差分格式及其求解215
11.2.3 隐式差分格式及其求解216
11.2.4 加权混合格式219
11.2.5 Du Fort-Frankel格式221
11.3 一维对流方程差分格式223
11.3.1 双曲型方程的特征线和适定性提法223
11.3.2 CFL条件和迎风格式224
11.3.3 隐式差分格式226
11.4.1 显式格式228
11.4 一维对流扩散方程差分格式228
11.4.2 隐式格式230
11.5 二维空间差分格式232
11.5.1 二维抛物型偏微分方程差分格式232
11.5.2 二维双曲型偏微分方程差分格式234
11.6 二维不可压粘性流动的有限差分解法235
11.6.1 流函数-涡量法235
11.6.2 速度-压强法241
习题242
第12章 有限元法243
12.1 有限元法理论基础243
12.1.1 若干数学概念243
12.1.2 加权余量法248
12.1.3 变分原理255
12.1.4 里兹（Ritz）法262
12.2 有限元法一般介绍263
12.2.1 有限元法基本思想263
12.2.2 解域剖分271
12.2.3 单元分析273
12.2.4 总体有限元方程合成与边界条件处理277
12.3 二维不可压无粘流动问题的有限元计算280
12.3.1 问题的提法及解域剖分281
12.3.2 按加权余量法求解关于圆柱绕流的流函数定解问题283
12.3.3 按变分法求解关于圆柱绕流的势函数定解问题的简要过程286
习题287
附录288
附录A 气体一维定常等熵流动函数表288
附录B 人名和术语中英文对照314
参考文献321