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工程流體力學(xué)

出版社：科學(xué)出版社出版時間：2024-08-01
開本： 16開 頁數(shù)： 708
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工程流體力學(xué) 版權(quán)信息

工程流體力學(xué) 內(nèi)容簡介

本書被列為遼寧省優(yōu)秀自然科學(xué)學(xué)術(shù)著作（重點(diǎn)）、東北大學(xué)“十四五”規(guī)劃教材、東北大學(xué)精品教材。本書由淺入深、強(qiáng)調(diào)基本原理，突出工程案例，特別是附加了學(xué)科故事，并附有大量習(xí)題。全書共11章，包括緒論、流體靜力學(xué)、伯努利方程、流體運(yùn)動學(xué)、流體流動的積分分析法、流體流動的微分分析法、量綱分析、黏性流體內(nèi)流、黏性流體外流、可壓縮流體、流體機(jī)械。本書可作為高等學(xué)校能源與動力工程、動力機(jī)械、核工程等專業(yè)的本科生教材，也可供工程技術(shù)人員參考。

工程流體力學(xué) 目錄

目錄前言第1章 緒論 11.1 流體的屬性 21.2 量綱、量綱齊次性和單位 31.3 流體屬性分析 91.4 流體質(zhì)量和重量 91.4.1 密度 91.4.2 重度 101.4.3 相對密度 101.5 理想氣體定律 111.6 黏度 121.7 流體的可壓縮性 201.7.1 流體的體積模量 201.7.2 氣體的壓縮和膨脹 201.7.3 聲速 231.8 蒸氣壓強(qiáng) 241.9 表面張力 261.10 本章總結(jié) 30習(xí)題 31第2章 流體靜力學(xué) 412.1 靜止流體中的壓強(qiáng)及其性質(zhì) 412.2 流體靜力學(xué)基本方程 422.3 壓強(qiáng)變化 442.3.1 不可壓縮流體 452.3.2 可壓縮流體 492.4 標(biāo)準(zhǔn)大氣壓 512.5 壓強(qiáng)的測量 522.6 液體測壓計(jì) 552.6.1 U形管測壓計(jì) 552.6.2 傾斜管測壓計(jì) 592.7 機(jī)械和電子測壓計(jì) 612.8 平壁壓力分析 632.9 *壁壓力分析 652.10 浮力、浮選和穩(wěn)定性 682.10.1 阿基米德原理 682.10.2 穩(wěn)定性 712.11 液體的相對平衡 722.11.1 線性運(yùn)動 732.11.2 剛體旋轉(zhuǎn) 752.12 本章總結(jié) 78習(xí)題 79第3章 伯努利方程 883.1 牛頓第二定律 883.2 沿流線切線方向的伯努利方程 913.3 沿流線法線方向的伯努利方程 963.4 沿總流的伯努利方程 993.5 靜壓、滯止壓、動壓和總壓 1033.6 伯努利方程的應(yīng)用舉例 1093.6.1 自由射流 1093.6.2 有限空間內(nèi)流動 1133.6.3 流速測量 1223.7 伯努利方程的水力學(xué)意義 1283.8 伯努利方程應(yīng)用的限制條件 1313.8.1 可壓縮性的影響 1313.8.2 非定常伯努利方程 1343.8.3 旋轉(zhuǎn)效應(yīng) 1363.8.4 其他限制 1383.9 本章總結(jié) 138習(xí)題 140第4章 流體運(yùn)動學(xué) 1634.1 速度場 1634.1.1 歐拉和拉格朗日描述 1644.1.2 一維、二維和三維流動 1664.1.3 定常和非定常流動 1674.1.4 流線、脈線和跡線 1674.2 加速度場 1724.2.1 質(zhì)點(diǎn)導(dǎo)數(shù) 1724.2.2 非定常效應(yīng) 1754.2.3 對流效應(yīng) 1764.2.4 流線坐標(biāo) 1804.3 控制體和系統(tǒng) 1824.4 雷諾輸運(yùn)定理 1834.4.1 雷諾輸運(yùn)定理的推導(dǎo) 1854.4.2 物理解釋 1904.4.3 與質(zhì)點(diǎn)導(dǎo)數(shù)的關(guān)系 1914.4.4 定常效應(yīng) 1914.4.5 非定常效應(yīng) 1924.4.6 移動的控制體 1934.4.7 控制體的選擇 1954.5 本章總結(jié) 196習(xí)題 197第5章 流體流動的積分分析法 2085.1 系統(tǒng)、控制體和輸運(yùn)公式 2085.2 連續(xù)性方程 2085.2.1 連續(xù)性方程的推導(dǎo) 2085.2.2 固定不變形控制體 2105.2.3 運(yùn)動不變形控制體 2155.2.4 變形控制體 2185.3 動量和動量矩方程 2195.3.1 動量方程的推導(dǎo) 2195.3.2 動量方程的應(yīng)用 2215.3.3 動量矩方程的推導(dǎo) 2245.3.4 動量矩方程的應(yīng)用 2255.4 能量方程 2335.4.1 能量方程的推導(dǎo) 2335.4.2 能量方程的應(yīng)用 2365.4.3 能量方程與伯努利方程的比較 2415.4.4 能量方程在非均勻流動中的應(yīng)用 2485.4.5 能量方程與動量方程的結(jié)合 2515.5 本章總結(jié) 252習(xí)題 253第6章 流體流動的微分分析法 2676.1 流體微元的運(yùn)動分析 2676.1.1 速度場和加速度場 2676.1.2 線應(yīng)變 2686.1.3 角變形 2706.1.4 流體的旋轉(zhuǎn) 2726.1.5 亥姆霍茲速度分解定理 2756.2 微分形式的連續(xù)性方程 2766.2.1 連續(xù)性方程的推導(dǎo) 2766.2.2 圓柱坐標(biāo)系下的連續(xù)性方程 2796.2.3 流函數(shù) 2796.3 微分形式的動量方程 2846.3.1 微元體受力分析 2856.3.2 動量方程 2886.4 無黏性流動 2896.4.1 歐拉運(yùn)動方程 2896.4.2 伯努利方程 2906.4.3 無旋流動的伯努利方程 2916.4.4 速度勢 2946.4.5 平面勢流與基本解 2976.4.6 平面勢流復(fù)勢解法 3096.5 黏性流動 3176.5.1 應(yīng)力與變形率 3186.5.2 納維-斯托克斯方程 3196.5.3 圓柱坐標(biāo)系下的納維-斯托克斯方程 3206.6 微分形式的能量方程 3206.7 本章總結(jié) 322習(xí)題 325第7章 量綱分析 3367.1 量綱分析與Π定理 3367.1.1 量綱分析 3367.1.2 白金漢Π定理 3387.1.3 Π數(shù)的確定 3397.1.4 量綱分析的補(bǔ)充說明 3457.2 流體力學(xué)中常見的無量綱數(shù) 3497.3 相似原理與模型實(shí)驗(yàn) 3537.4 典型的模型實(shí)驗(yàn)應(yīng)用 3587.4.1 封閉空間內(nèi)的流動 3607.4.2 浸沒體周圍的流動 3637.4.3 自由表面的流動 3677.5 控制方程分析法 3717.6 本章總結(jié) 374習(xí)題 375第8章 黏性流體內(nèi)流 3958.1 管道內(nèi)流動特性 3968.1.1 層流和湍流 3968.1.2 入口段流動和充分發(fā)展流動 3998.1.3 壓強(qiáng)和切應(yīng)力 4008.2 平行平板間層流 4018.2.1 固定平板間的定常流動 4018.2.2 一般庫埃特流 4048.3 管內(nèi)充分發(fā)展層流 4068.3.1 圓管內(nèi)層流速度分布 4068.3.2 泊肅葉定律 4088.4 管內(nèi)充分發(fā)展湍流 4118.4.1 層流向湍流的過渡 4118.4.2 湍流剪切應(yīng)力 4138.4.3 湍流速度分布 4178.5 管道內(nèi)流動損失 4218.5.1 沿程阻力損失 4218.5.2 局部阻力損失 4268.5.3 非圓形管道內(nèi)流動損失 4378.6 管道系統(tǒng) 4408.6.1 單一管道 4418.6.2 多管道系統(tǒng) 4508.7 本章總結(jié) 456習(xí)題 457第9章 黏性流體外流 4749.1 外流基本特征 4759.1.1 升力和阻力 4759.1.2 繞流物體的特點(diǎn) 4799.2 邊界層 4829.2.1 平板上的邊界層特點(diǎn)及厚度 4849.2.2 普朗特-布拉休斯邊界層精確解 4889.2.3 邊界層的動量積分方程 4939.2.4 層流到湍流邊界層的過渡 5009.2.5 湍流邊界層流動 5029.2.6 壓力梯度的影響 5079.2.7 非零壓力梯度的邊界層動量積分方程 5119.3 繞流物體的阻力 5129.3.1 摩擦阻力 5129.3.2 形狀阻力 5149.3.3 阻力系數(shù) 5169.4 繞流物體的升力 5329.4.1 表面壓力分布 5339.4.2 環(huán)量 5399.5 本章總結(jié) 543習(xí)題 545第10章 可壓縮流體 56010.1 熱力學(xué)基礎(chǔ)知識 56010.1.1 理想氣體 56010.1.2 內(nèi)能與焓 56110.1.3 熵 56410.2 聲速、馬赫數(shù)與馬赫錐 56610.2.1 聲速 56610.2.2 馬赫數(shù)與馬赫錐 56910.3 一維定？蓧嚎s流能量方程 57310.3.1 絕能流能量方程 57310.3.2 等熵流伯努利方程 57410.3.3 等熵流氣動函數(shù) 57410.4 一維變截面定常等熵流 57610.4.1 截面變化對流動的影響 57610.4.2 噴管內(nèi)等熵流 58010.4.3 等截面管道流動 59410.5 等截面摩擦管流 59410.5.1 范諾流 59410.5.2 瑞利流 60810.5.3 正激波 61410.6 二維超聲速流動 62310.7 本章總結(jié) 625習(xí)題 630第11章 流體機(jī)械 63311.1 引言 63311.2 基礎(chǔ)能量方程 63411.3 離心泵 63611.3.1 離心泵的性能參數(shù) 63611.3.2 基本理論 63911.3.3 泵性能特征 64511.3.4 汽蝕余量 64711.3.5 泵的選擇 65111.4 相似定律 65611.4.1 比例定律 65811.4.2 比轉(zhuǎn)速 66011.5 軸流泵 66111.6 風(fēng)機(jī) 66311.7 水輪機(jī) 66411.7.1 水輪機(jī)的工作參數(shù) 66511.7.2 水輪機(jī)工作的基本方程 66611.7.3 反擊式水輪機(jī) 66711.8 壓縮機(jī) 66911.8.1 離心式壓縮機(jī) 67011.8.2 軸流式壓縮機(jī) 67111.9 本章總結(jié) 671習(xí)題 673主要參考文獻(xiàn) 678附錄A 計(jì)算流體力學(xué)簡介 679附錄B 常用流體的物理性質(zhì) 688附錄C 平板邊界層數(shù)據(jù) 692附錄D 理想氣體可壓縮性 694
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