第1章流体的力学性质1.1流体的连续介质模型1.1.1流体质点的概念1.1.2流体连续介质模型1.2流体的力学特性1.2.1流动性1.2.2可压缩性1.2.3黏滞性1.2.4表面张力特性1.3牛顿流体和非牛顿流体1.3.1牛顿流体与非牛顿流体1.3.2非牛顿流体及其黏度特性习题第2章流体流动的基本概念2.1流场及流动分类2.1.1流场的概念2.1.2流动分类2.2描述流体运动的两种方法2.2.1拉格朗日法2.2.2欧拉法2.2.3两种方法的关系2.2.4质点导数2.3迹线和流线2.3.1迹线2.3.2流线2.3.3流管与管流连续性方程2.4流体的运动与变形2.4.1微元流体线的变形速率2.4.2微元流体团的变形速率2.4.3涡量与有旋流动2.4.4无旋流动----势流2.5流体的流动与阻力2.5.1流体流动的推动力2.5.2层流与湍流2.5.3流场边界的对流动的影响2.5.4流动阻力与阻力系数习题第3章流体静力学3.1作用在流体上的力3.1.1质量力3.1.2表面力----应力与压力3.1.3静止流场中的表面力3.1.4压力的表示方法及单位3.2流体静力学基本方程3.2.1流体静力学基本方程3.2.2静止流场基本特性3.3重力场中的静止液体3.3.1重力场中静止流体的压力分布3.3.2U形管测压原理3.3.3静止液体中固体壁面的受力3.3.4静止液体中物体的浮力与浮力矩3.4非惯性坐标系中的静止液体3.4.1非惯性坐标系中的质量力3.4.2直线匀加速运动中的静止液体3.4.3匀速旋转容器中的静止液体3.4.4高速回转圆筒内流体的压力分布习题第4章流体流动的守恒原理4.1概述4.1.1系统与控制体4.1.2输运公式4.2质量守恒方程4.2.1控制面上的质量流量4.2.2控制体质量守恒方程4.2.3多组分系统的质量守恒方程4.3动量守恒方程4.3.1控制体动量守恒方程4.3.2动量守恒方程的简化形式4.4动量矩守恒方程4.4.1动量矩定律4.4.2控制体动量矩守恒方程4.5能量守恒方程4.5.1运动流体的能量4.5.2控制体能量守恒方程4.5.3化工流动系统的能量方程4.5.4伯努利方程及其应用说明4.6守恒方程综合应用分析4.6.1小孔流动问题4.6.2管流中的液体汽化问题4.6.3驻点压力与皮托管4.6.4管道局部阻力损失分析习题第5章不可压缩流体的一维层流流动5.1概述5.1.1建立流动微分方程的基本方法5.1.2常见边界条件5.1.3流动条件说明5.2狭缝流动分析5.2.1狭缝流动的微分方程5.2.2狭缝流动的切应力与速度分布5.2.3水平狭缝压差流的流动阻力5.3管内流动分析5.3.1圆管内的层流流动5.3.2圆形套管内的层流流动5.4降膜流动分析5.4.1倾斜平板上的降膜流动5.4.2竖直圆管外壁的降膜流动习题第6章流体流动微分方程6.1连续性方程6.1.1直角坐标系中的连续性方程6.1.2柱坐标和球坐标系中的连续性方程6.2以应力表示的运动方程6.2.1作用于微元体上的力6.2.2动量流量及动量变化率6.2.3以应力表示的运动方程6.3黏性流体运动微分方程6.3.1牛顿流体的本构方程6.3.2流体运动微分方程----Navier-Stokes方程6.3.3柱坐标和球坐标系中的N?S方程6.4流体流动微分方程的应用6.4.1N-S方程应用概述6.4.2N-S方程应用举例习题第7章不可压缩理想流体的平面运动7.1流体微团的运动7.1.1流体微团平面运动的分解7.1.2有旋流动与无旋流动7.1.3线流量与速度环量7.2速度势函数与流函数7.2.1速度势函数、势流7.2.2流函数及其性质7.2.3速度势函数与流函数的关系7.3不可压缩理想流体平面流动的基本方程7.3.1连续性方程与运动微分方程7.3.2不可压缩平面势流的基本方程----拉普拉斯方程7.3.3速度势函数与流函数的全微分方程7.4简单有势流动及其组合流动7.4.1平行直线等速流7.4.2角形区域内的流动7.4.3点源与点汇7.4.4点涡7.4.5复合流动7.4.6理想流体绕固定圆柱体的流动7.4.7理想流体绕转动圆柱体的流动习题思考题第8章流体力学的实验研究方法8.1流动相似原理8.1.1几何相似8.1.2运动相似8.1.3动力相似8.2相似准则及其分析方法8.2.1微分方程分析法8.2.2量纲分析法8.3工程模型研究8.3.1模型与原型的相似8.3.2参数测试及实验结果整理8.3.3模型研究应用举例8.4流场测试技术8.4.1速度场的测量8.4.2压力场的测量习题思考题第9章管内流体流动9.1层流与湍流9.1.1雷诺实验9.1.2圆管内充分发展的层流流动9.1.3湍流及其基本特性9.1.4湍流理论简介9.2湍流的半经验理论9.2.1雷诺方程9.2.2湍流假说----普朗特混合长度理论9.2.3通用速度分布----壁面律9.3圆管内充分发展的湍流流动9.3.1光滑管内的湍流速度与切应力9.3.2粗糙管内的湍流速度分布9.4圆管内流动的阻力损失9.4.1圆管阻力损失与阻力系数定义9.4.2光滑圆管的阻力系数9.4.3粗糙圆管的阻力系数9.4.4局部阻力系数9.5圆管进口段流动分析9.5.1进口段流动状态与进口段长度9.5.2进口段阻力9.6非圆形截面管内的流体流动9.7弯曲管道内的流体流动习题思考题第10章流体绕物流动10.1边界层基本概念10.1.1边界层理论10.1.2边界层的厚度与流态10.1.3平壁表面摩擦阻力与摩擦阻力系数10.2平壁边界层流动10.2.1普朗特边界层方程10.2.2平壁层流边界层的精确解10.2.3冯?卡门边界层动量积分方程10.2.4平壁层流边界层的近似解10.2.5平壁湍流边界层的近似解10.3边界层分离及绕流总阻力10.3.1边界层分离现象10.3.2绕流总阻力10.4绕圆柱体的流动分析10.4.1绕圆柱体的流动10.4.2圆柱绕流总阻力10.5绕球体的流动分析10.5.1绕球体的流动10.5.2球体绕流总阻力10.5.3颗粒的沉降速度习题思考题第11章化工机械中的典型流动分析11.1叶轮机械中的流体流动11.1.1叶轮机械工作原理11.1.2轴流式叶轮机械中的流体流动11.1.3径流式叶轮机械中的流体流动11.2旋流器中的流体流动11.2.1概述11.2.2旋流器中的流体流动11.2.3旋流器中的压力分布11.3通过滤饼层的流体流动11.3.1达西公式及其修正11.3.2不可压缩滤饼和可压缩滤饼11.3.3过滤基本方程的积分11.3.4离心过滤11.4沉降离心机中的流体流动11.4.1转鼓内的流体流动形式11.4.2颗粒的运动思考题本章符号说明第12章流体流动的数值模拟12.1概述12.1.1研究流体流动的三种基本方法12.1.2数值模拟基本方法与过程12.2模型方程的建立12.2.1化工设备中的流动分析与简化12.2.2模型方程及其规范化12.2.3求解N-S方程的原始变量法和涡量-流函数法12.2.4以涡量-流函数表示的模型方程12.2.5涡量-流函数模型方程的边界条件12.3流动区域及模型方程的离散12.3.1流动区域的离散12.3.2基本差分公式12.3.3模型方程与边界条件的离散12.4代数方程的求解方法12.4.1迭代法基本公式及收敛判别12.4.2加速迭代收敛的基本方法和思想12.5模型方程计算程序及结果讨论12.5.1计算程序及过程说明12.5.2计算结果讨论思考题本章符号说明附录A矢量与场论的基本定义和公式附录B流体力学常见物理量量纲、单位换算及特征数附录C流体的物性参数附录D习题参考答案参考文献