《流體力學(第2版)》是2013年7月出版的圖書,作者是林建忠、阮曉東、陳邦國、王建平、周潔、任安祿。
基本介紹
- 書名:流體力學(第2版)
- 作者:林建忠、阮曉東、陳邦國、王建平、周潔、任安祿
- ISBN:9787302325826
- 定價:54元
- 出版時間:2013-7-9
- 裝幀:平裝
- 版次:2-1
前言
由於編者水平有限,謬誤和疏漏在所難免,懇請讀者批評指正。
作者2013年2月於浙江大學求是園。
目錄
1.1流體質點與連續介質假設1
1.1.1流體的定義和特徵1
1.1.2流體力學的研究內容和方法2
1.1.3流體質點與連續介質假設2
1.1.4流體物理量4
1.2.1流體的密度與比體積4
1.2.2流體的可壓縮性與熱膨脹性5
1.2.3不可壓縮流體假設6
1.3.1流體的粘性7
1.3.2牛頓粘性定律7
1.3.3流體的粘度8
1.3.4牛頓流體與非牛頓流體9
1.3.5無粘性流體的假設10
1.3.6流體的導熱性10
1.4.1拉格朗日描述法11
1.4.2歐拉描述法12
1.4.3拉格朗日描述法與歐拉描述法之間的聯繫12
1.5.1拉格朗日描述中的隨體導數13
1.5.2歐拉描述中的隨體導數13
1.5.3拉格朗日描述法與歐拉描述法的互相轉換15
1.6跡線與流線、流管與流量18
1.6.2流線19
1.6.3脈線21
1.6.4流管與流束22
1.7.1亥姆霍茲速度分解定理24
1.7.2流體微團的運動分析26
1.7.3流體運動的分類29
1.8.1體積力31
1.8.2表面力與應力32
1.8.3流場中任一點上的應力狀態——應力張量33
1.8.4靜止流體與運動的無粘性流體中的應力張量34
附錄Ⅰ笛卡兒張量簡介35
習題41
2.1流體靜壓強及其特性47
2.2靜止流體的平衡微分方程49
2.3重力場中靜止流體內的壓力分布52
2.4靜壓力的計量53
2.6.1平面和曲面上的總壓力57
2.6.2浮力60
習題66
3.1流體的系統與控制體72
3.1.1流體的系統72
3.1.2流場中的控制體73
3.1.3流體運動應遵循的基本定律73
3.1.4體積分的隨體導數74
3.1.5基本方程表達形式的選擇76
3.2.1積分形式的連續性方程76
3.2.2微分形式的連續性方程78
3.2.3體積分隨體導數的另一種表達式81
3.3.1積分形式的運動方程82
3.3.2微分形式的運動方程83
3.3.3粘性流體的運動微分方程85
3.3.4無粘性流體的運動微分方程88
3.4.1積分形式的能量方程89
3.4.2微分形式的能量方程90
3.4.3牛頓流體的內能方程91
3.5.1流體的熱動平衡假設93
3.5.2流體的狀態方程94
3.5.3常比熱容完全氣體的熱力學關係式95
3.5.4正壓流體與斜壓流體95
3.6.1流體力學分析方法的一般過程96
3.6.2流體力學的理論模型97
3.6.3幾種常用模型的封閉方程組97
3.6.4初始條件與邊界條件103
附錄Ⅱ正交曲線坐標系中流體運動的基本方程組108
習題114
4.1流體運動的一維模型及基本方程119
4.1.1一維流動模型119
4.1.2無粘性流體一維流動的基本方程120
4.2.1無粘性流體運動方程的簡化126
4.2.2定常流動的伯努利積分127
4.2.3伯努利方程的物理意義和幾何意義129
4.2.4伯努利方程的基本套用130
4.2.5伯努利方程的推廣套用135
4.2.6非定常流動中的伯努利方程139
4.2.7非慣性坐標系中的伯努利方程141
4.3.1動量方程及其簡化144
4.3.2動量方程的套用145
4.3.3軸流式渦輪機的歐拉方程147
4.3.4非慣性坐標系中的動量定理150
4.4.1積分形式的動量矩方程152
4.4.2徑流式渦輪機的歐拉方程153
4.4.3非慣性坐標系中的動量矩定理及其套用154
習題156
5.1流體的有旋運動和無旋運動163
5.6.1湯姆孫定理1765.6.2亥姆霍茲旋渦定理178
5.7.1有勢流動和速度勢函式179
5.7.2流函式與流網183
5.8.1均勻直線流動(平行流)188
5.8.2點源和點匯189
5.8.3渦流和點渦190
習題212
6.1量綱數為1的NS方程及流動相似律215
6.1.1量綱數為1的NS方程215
6.1.2量綱為1的參數216
6.1.3流動相似律217
6.2.1雷諾實驗218
6.2.2湍流的一般定義和描述220
6.2.3湍流的統計平均220
6.2.4不可壓縮湍流平均運動的基本方程222
6.3.1圓管中的層流223
6.3.2圓管中的湍流227
6.4.1沿程壓力損失2356.4.2局部阻力損失239
6.5.1粘性總流的伯努利方程244
6.5.2伯努利方程的套用247
6.5.3沿程有能量輸入或輸出的伯努利方程249
6.6.1短管251
6.6.2長管255
6.7.1平行平板間縫隙流動262
6.7.2圓柱環形縫隙流動265
6.7.3傾斜平板間縫隙流動267
6.7.4圓錐縫隙流動270
6.7.5平行圓盤縫隙流動271
6.8.1孔口出流的分類和基本特徵274
6.8.2薄壁孔口自由出流276
6.8.3薄壁孔口淹沒出流278
6.8.4厚壁孔口自由出流280
6.8.5節流氣穴與汽蝕283
習題284
7.1NS方程的小雷諾數近似解291
7.1.1斯托克斯方程291
7.1.2繞圓球小雷諾數流動的斯托克斯解292
7.1.3繞圓球小雷諾數流動的奧辛解295
7.2.1二維泊肅葉流297
7.2.2純剪下流298
7.2.3二維庫特流298
7.5.1位移厚度302
7.5.2動量損失厚度303
7.5.3能量損失厚度304
7.5.4卡門動量積分方程304
7.7.1可壓縮二維層流邊界層方程310
7.7.2完全氣體定常可壓縮二維層流邊界層的相似性解311
7.7.3可壓縮二維邊界層的積分關係式312
習題314
8.1湍流的模式理論316
8.1.1湍流模式建立的依據317
8.1.2一階封閉模式318
8.1.3雷諾應力模式321
8.1.4代數應力模式323
8.1.5二方程模式324
8.1.6雙尺度模式325
8.1.7一方程模式325
8.1.8各種模式的比較326
8.2.1湍流邊界層的結構326
8.2.2二維湍流邊界層方程329
8.2.3邊界層的轉捩過程330
8.2.4影響邊界層轉捩的幾個因素333
8.2.5轉捩位置的預測333
8.2.6層流邊界層分離334
8.2.7湍流邊界層分離335
8.2.8邊界層分離後的再附337
8.3.1定常不可壓縮二維湍流邊界層的動量積分關係式解法338
8.3.2平板不可壓縮二維層流湍流混合邊界層的近似計算343
8.4.1繞圓柱體不可壓二維邊界層344
8.4.2繞圓柱流場與Re數的關係347
8.7.1繞流阻力353
8.7.2邊界層控制354
習題355
9.1壓力波的傳播、聲速357
9.4.1一維定常等熵流動的基本方程363
9.4.2一維定常等熵流動的伯努利方程及其套用——噴管365
9.5.1任意兩截面間同名參數比與馬赫數的關係369
9.5.2任意截面上的參數與臨界參數、滯止參數之間的關係及其速度係數λ371
9.7.2正激波前、後氣流參數的關係378
9.8.1膨脹波382
9.8.2微弱壓縮波383
9.9.1斜激波的形成384
9.9.2斜激波前、後氣流參數的關係385
9.9.3超聲速氣流折轉角δ和斜激波角β的關係388
附錄Ⅲ氣體動力函式表392
附錄Ⅳ正激波表394
習題400
10.1氣液兩相流動的參數及其意義403
10.1.1氣液兩相流動的參數404
10.1.2氣液兩相流動的流型408
10.2.1氣液兩相流動的均流模型412
10.2.2兩相流動的分流模型415
10.3.1氣液兩相流動中摩擦阻力的計算418
10.3.2氣液兩相流動中真實含氣率的計算427
10.3.3氣液兩相流動的局部阻力431
10.4.1床層結構參數435
10.4.2床層阻力436
10.5.1流化現象438
10.5.2臨界流化速度和流化床的壓降439
習題442目錄ⅩⅦ
11.1相似理論和量綱分析444
11.1.1相似理論444
11.1.2量綱分析449
11.2.1風洞的功能與分類453
11.2.2低速風洞454
11.2.3超聲速風洞459
11.2.4水流循環系統462
11.3.1壓力的測量462
11.3.2流速的測量468
11.3.3流量的測量471
11.4.1常規流動顯示476
11.4.2粒子圖像測速技術479
習題483
12.1計算流體力學概述484
12.2.1有限差分法概念486
12.2.2相容性、收斂性和穩定性488
12.3.1波動方程490
12.3.2熱傳導方程491
12.3.3無粘性伯格斯方程492
12.7.1高斯塞德爾疊代法499
12.7.2線疊代法500
12.7.3等步長點疊代法501
12.8.1格線設計505
12.8.2程式框圖506
12.10.1壓強校正法510
12.10.2投影法和人工壓縮性法514
12.10.3哈羅泊松方程法和非交錯格線下的套用517
12.10.4BeamWarming差分格式518
12.11.1非結構格線的幾何描述520
12.11.2擴散方程的離散格式520
12.11.3對流擴散方程的離散格式522
12.11.4流動方程組的離散格式523
習題525習題答案527
中英文人名對照表538
參考文獻540