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第1章 绪论1

1.1 流体力学的范畴1

1.2 流体力学的发展简史1

1.3 本书的内容及怎样学好流体力学3

1.4 解题的方法4

1.5 量纲和单位6

第2章 流体的属性13

2.1 固体和液体的区别13

2.2 气体和液体的区别13

2.3 密度、重度、比体积和相对密度14

2.4 可压缩流体与不可压缩流体16

2.5 液体的压缩性17

2.6 液体的重度19

2.7 理想气体的属性关系式22

2.8 理想气体的压缩性25

2.9 标准大气27

2.10 理想流体29

2.11 黏性29

2.12 表面张力37

2.13 液体的蒸气压40

习题41

第3章 流体静力学45

3.1 一点处的压强与方向无关45

3.2 静止液体中压强的变化46

3.3 用流体高度表示的压强50

3.4 绝对压强与表压53

3.5 压强的测量55

3.6 平面上的作用力66

3.7 压力中心68

3.8 曲面上的作用力77

3.9 淹没物体及漂浮物体的浮力与稳定性81

3.10 有加速度作用时的液体质量88

习题92

第4章 液体运动学基础97

4.1 流体流动分类97

4.2 层流与湍流98

4.3 定常流与直匀流101

4.4 轨线、流线及染色线102

4.5 流量与平均流速103

4.6 流体系统与控制体106

4.7 连续方程108

4.8 一维流、二维流及三维流110

4.9 流动网络111

4.10 流动网络的应用与限制114

4.11 流动问题中的参考架构117

4.12 定常流中的速度和加速度117

4.13 非定常流中的速度和加速度121

习题124

第5章 定常流中的能量127

5.1 运动流体中的各种能量127

5.2 理想流体沿流线的定常流运动方程及伯努利定理131

5.3 实际流体沿流线的定常流运动方程135

5.4 流体流动时的压强138

5.5 任意流体定常流的通用能量方程140

5.6 不可压缩流体定常流的能量方程及伯努利定理143

5.7 可压缩流体定常流的能量方程147

5.8 压头150

5.9 运动流体的功率150

5.10 空化154

5.11 水力坡度线与能量线的定义158

5.12 淹没式出流的压头损失160

5.13 水力坡度线与能量线的应用161

5.14 液体流动问题的求解方法165

5.15 射流轨迹169

5.16 弯曲通道中的流动172

5.17 强迫涡或有漩涡173

5.18 自由涡或无漩涡176

习题179

第6章 运动流体的动量和力185

6.1 动量定理的推导185

6.2 纳维-斯托克斯方程188

6.3 动量修正系数189

6.4 动量定理的应用190

6.5 作用在压力管道上的力193

6.6 自由射流作用在固定叶片或桨叶上的力198

6.7 运动叶片的绝对速度与相对速度之间的关系200

6.8 射流作用在一个或多个运动叶片或桨叶上的力201

6.9 射流的反作用206

6.10 喷气推进210

6.11 旋转机械的连续性、相对速度及转矩212

6.12 机械功的压头当量219

6.13 通过旋转通道的流动219

6.14 有旋转条件下的反作用220

6.15 动量定理在螺旋浆及风车上的应用222

习题226

第7章 相似律及量纲分析232

7.1 相似律的定义及应用232

7.2 几何相似232

7.3 运动相似233

7.4 动力相似234

7.5 尺度比241

7.6 对模型的一些说明243

7.7 量纲分析245

习题252

第8章 加压导管中的定常不可压缩流255

8.1 层流与湍流255

8.2 临界雷诺数256

8.3 水力半径、水力直径258

8.4 等截面导管中的摩擦压头损失258

8.5 圆形导管中的摩擦损失261

8.6 非圆形导管中的摩擦损失263

8.7 圆管层流264

8.8 层流的进口段状况265

8.9 湍流268

8.10 湍流的黏性底层271

8.11 湍流的速度型276

8.12 管壁粗糙度280

8.13 摩擦因数图线282

8.14 单管流动：求解的基础285

8.15 单管流动：猜试凑法求解287

8.16 单管流动：直接求解293

8.17 单管流动：自动求解296

8.18 单管流动的经验公式298

8.19 不严谨的压头损失公式300

8.20 湍流的次要损失301

8.21 进口段的压头损失302

8.22 淹没式出流的压头损失303

8.23 收缩损失305

8.24 扩张损失307

8.25 管接头中的损失312

8.26 弯管与弯头中的损失312

8.27 有次要损失的单管流动315

8.28 装有水泵或水轮机的管路321

8.29 分支管路326

8.30 串联管路333

8.31 并联管路336

8.32 管网339

8.33 管道流动的进一步讨论343

习题344

第9章 绕流物体所受的力356

9.1 引言356

9.2 不可压缩流边界层的摩擦阻力358

9.3 不可压缩流体沿光滑平板的层流边界层360

9.4 不可压缩流体沿光滑平板的湍流边界层365

9.5 不可压缩流体沿着带有转捩区的光滑平板摩擦阻力369

9.6 边界层的分离与压差阻力372

9.7 作用在三维物体上的阻力（不可压缩流体）374

9.8 作用在二维物体上的阻力（不可压缩流体）382

9.9 升力与环量385

9.10 圆柱体的理想流体绕流387

9.11 翼型的升力390

9.12 有限翼展机翼的诱导阻力392

9.13 升力及阻力图线395

9.14 压缩性对阻力和升力的影响399

9.15 小结401

习题402

第10章 明渠中的定常流407

10.1 明渠407

10.2 均匀流409

10.3 均匀流问题的解414

10.4 明渠中的流速分布419

10.5 宽而浅的水流421

10.6 水力最佳断面422

10.7 非满流的圆形断面426

10.8 明渠中的层流429

10.9 矩形渠道中的比能与水深的关系431

10.10 缓流与急流436

10.11 非矩形渠道的临界水深438

10.12 临界水深的出现441

10.13 隆起与收缩442

10.14 非均匀流或变流448

10.15 渐变流的能量方程449

10.16 渐变流水面线（矩形渠）452

10.17 水面线的举例456

10.18 水跃460

10.19 水跃的位置465

10.20 重力波的速度468

10.21 弯渠水流471

10.22 过渡区474

10.23 涵洞的水力学476

10.24 明渠流动的深入论题480

习题481

第11章 流体的测量491

11.1 流体属性的测量491

11.2 静压的测量495

11.3 用皮托管测量流体的速度496

11.4 用其他方法测量流体的速度500

11.5 流量的测量503

11.6 孔口、喷嘴、管嘴505

11.7 文丘里管流量计515

11.8 流量喷嘴519

11.9 孔板流量计522

11.10 可压缩流体的流量测量524

11.11 薄壁堰527

11.12 流线型溢流堰和自由溢流533

11.13 溢洪道536

11.14 水闸538

11.15 液面高度的测量540

11.16 测量流量的其他方法540

习题541

第12章 非定常流问题546

12.1 引言546

12.2 变压头之下的流量546

12.3 管道中的不可压非定常流550

12.4 向定常流趋近554

12.5 管道中压力波的传播速度558

12.6 水锤559

12.7 调压塔569

习题574

第13章 可压缩流体的定常流580

13.1 热力学基础知识580

13.2 适用于可压缩流的基本方程584

13.3 声速585

13.4 绝热流动（有摩擦或无摩擦）588

13.5 滞止属性589

13.6 等熵流动593

13.7 截面积变化对一维可压缩定常流的影响594

13.8 收缩喷管中的可压缩流动596

13.9 收缩-扩张喷管中的等熵流600

13.10 一维激波603

13.11 斜激波607

13.12 等温流609

13.13 等截面管中的等温流610

13.14 等截面管中的绝热流614

13.15 不同流动类型的比较618

13.16 小结619

习题619

第14章 理想流体的数学问题622

14.1 连续性微分方程622

14.2 无旋流625

14.3 环量与涡量627

14.4 流函数629

14.5 基本流场631

14.6 速度势635

14.7 流线与等势线的正交性636

14.8 多孔介质流639

习题642

第15章 水力机械——水泵647

15.1 离心泵和轴流泵概述647

15.2 水泵的扬程651

15.3 水泵的效率652

15.4 水泵的相似定律652

15.5 水泵在等速运转时的特性曲线655

15.6 典型混流离心泵的特性曲线658

15.7 水泵的工况点660

15.8 水泵的额定转速662

15.9 周向速度系数665

15.10 水泵中的气蚀现象666

15.11 黏性效应671

15.12 水泵的选择671

15.13 水泵的串联和并联运行675

15.14 水泵的安装677

习题679

第16章 水力机械——水轮机685

16.1 水轮机685

16.2 冲击式水轮机686

16.3 冲击式水轮机的工作原理689

16.4 冲击式水轮机的水头及效率691

16.5 冲击式水轮机的喷嘴695

16.6 反击式水轮机697

16.7 反击式水轮机的工件原理701

16.8 反击式水轮机的排放管及有效水头702

16.9 水轮机的效率706

16.10 反击式水轮机的相似定律708

16.11 水轮机的周向速度系数及比转速711

16.12 水轮机中的气蚀713

16.13 水轮机的选择717

16.14 水泵水轮机719

16.15 水轮机的安装720

习题722

附录729

附录A 流体及其几何特性729

附录B 流体力学的方程740

附录C 计算机编程与应用745

附录D 参考文献754

附录E 操纵题答案764

附录F769

索引777