工程流体力学

目录

  • 1 绪  论
    • 1.1 流体与流体力学
      • 1.1.1 力学与流体
      • 1.1.2 流体力学及其研究方法
    • 1.2 连续介质模型
    • 1.3 流体的密度及粘性
      • 1.3.1 流体的密度
      • 1.3.2 流体的粘性
        • 1.3.2.1 例题
    • 1.4 作用在流体上的力
      • 1.4.1 质量力
      • 1.4.2 表面力及应力
  • 2 流体静力学
    • 2.1 流体静力学概述
    • 2.2 流体平衡微分方程
    • 2.3 在重力作用下静止流体的压强分布
      • 2.3.1 在重力作用下静止液体的压强分布
        • 2.3.1.1 例题一
        • 2.3.1.2 例题二
      • 2.3.2 液柱测压计
        • 2.3.2.1 U形管测压计
        • 2.3.2.2 多管压差计
      • 2.3.3 在重力作用下可压缩流体的压强分布
    • 2.4 非惯性坐标系中静止液体的压强分布
      • 2.4.1 等加速直线运动液体的相对静止
      • 2.4.2 旋转容器内液体的相对静止
        • 2.4.2.1 例题
    • 2.5 静止液体作用在平壁面和曲壁面上的压强合力
      • 2.5.1 作用在平壁面上的压强合力
      • 2.5.2 作用在曲壁面上的压强合力
        • 2.5.2.1 例题
  • 3 在重力作用下静止流体的压强分布
    • 3.1 描述流体运动的两种方法
      • 3.1.1 拉格朗日法
      • 3.1.2 欧拉法
    • 3.2 迹线、流线和流管
      • 3.2.1 迹线、流线与脉线
        • 3.2.1.1 例题
      • 3.2.2 流量
        • 3.2.2.1 流量（一）
    • 3.3 连续性方程
      • 3.3.1 系统与控制体
      • 3.3.2 微分形式的连续性方程
      • 3.3.3 定常流动中总流的连续性方程
    • 3.4 欧拉运动微分方程
    • 3.5 理想流体定常运动的伯努利方程
    • 3.6 压强沿流线法向的变化
    • 3.7 总流的伯努利方程
    • 3.8 伯努利方程应用举例
      • 3.8.1 例题
      • 3.8.2 例题——皮托管测速原理
      • 3.8.3 例题——文丘里流量计原理
    • 3.9 叶轮机械内相对运动的伯努利方程
    • 3.10 动量方程和动量矩方程
      • 3.10.1 例题一
      • 3.10.2 例题二
      • 3.10.3 例题三
      • 3.10.4 例题四
      • 3.10.5 例题五
  • 4 不可压缩粘性流体的一元流动
    • 4.1 粘性流体运动的伯努利方程
    • 4.2 层流与湍流
      • 4.2.1 流体运动的两种流态
      • 4.2.2 湍流运动的基本特征
      • 4.2.3 湍流切应力及混合长理论
    • 4.3 圆管定常层流流动
      • 4.3.1 例题（一）
      • 4.3.2 例题（二）
    • 4.4 圆管定常湍流流动
      • 4.4.1 水力光滑管与水力粗糙管
      • 4.4.2 水力光滑管的速度分布和沿程损失系数
      • 4.4.3 尼古拉兹实验曲线和莫迪图
        • 4.4.3.1 例题
    • 4.5 局部水头损失
    • 4.6 有压管流的水力计算
      • 4.6.1 虹吸管
      • 4.6.2 带有水泵的管路
      • 4.6.3 串联管路和并联管路
  • 5 可压缩气体一元定常流的基本公式
    • 5.1 可压缩气体一元定常流的基本公式
      • 5.1.1 完全气体状态方程
      • 5.1.2 连续性方程
      • 5.1.3 运动方程
      • 5.1.4 热力学常数
      • 5.1.5 热力学第一定律（能量守恒定律）
      • 5.1.6 完全气体流动的等熵关系式
    • 5.2 微弱扰动波的传播  声速
      • 5.2.1 声波
      • 5.2.2 声速
      • 5.2.3 马赫（Mach）数
    • 5.3 一元等熵流动的基本关系
      • 5.3.1 滞止状态
      • 5.3.2 临界状态
      • 5.3.3 最大速度状态
    • 5.4 一元等熵气流在变截面管中的流动
      • 5.4.1 气流参数与通道截面积之间的关系
      • 5.4.2 收缩喷管
      • 5.4.3 缩放喷管（拉伐尔（Laval）喷管）
        • 5.4.3.1 例题
  • 6 量纲分析与相似原理
    • 6.1 量纲分析与相似原理
    • 6.2 单位与量纲
    • 6.3 量纲分析方法
    • 6.4 流动相似原理
      • 6.4.1 动力相似
        • 6.4.1.1 例题（一）
        • 6.4.1.2 例题（二）
      • 6.4.2 自模化
一元等熵流动的基本关系

一元等熵流动的基本关系

沿着流线，各流动参数是变化的，但在等熵条件下焓与动能之和为常数。下面考察几种特殊的流动状态。

  1. 滞止状态

  2. 临界状态

  3. 最大速度状态