《工程流体力学》是根据机械、动力类专业40~50学时的工程流体力学课程教学要求组织编写的。全书除绪论外共分7章:流体的主要物理性质、流体静力学、流体动力学基础、流体在圆管中的流动、孔口出流、缝隙流动和可压缩气体的一元流动。各章后配有思考与练习题,并附有参考答案,方便学生自测和复习。
《工程流体力学》可作为机械类及近机械类各专业本科生及专科生工程流体力学课程教材,也可以供相关技术人员参考。

本书是根据机械、动力类各专业工程流体力学课程的教学要求,参考教育部流体力学课程教学指导小组制定的《工程流体力学课程教学基本要求》及2006年四川流体力学会议上的《流体力学水力学资源库框架》编写而成的。全书除绪论外共分7章。从绪论到第3章为流体力学的基础理论,第4~7章为流体力学在各方面的应用。各章之间具有相对的独立性,学校可根据各自的教学要求组合成不同形式的教学模块。
科学技术的不断发展,对工程流体力学的教学内容和教学方法提出了更高的要求。本着以培养面向21世纪创新人才为宗旨,以“基于研究的教学”和“大学生自主学习”的理念为导向,要求构建以培养学生创新能力为核心的新课程体系。在编写教材时,我们力求加强基础、强调应用,在介绍基础理论的同时,大量介绍工程应用问题。
本书以吉林大学机械学院流体力学教研室的教师为主要编写队伍,根据编者多年的教学经验和教学实践编写而成,经多次集体讨论和修改,*终成稿。本书由于萍担任主编,各章编写分工如下:赵晓影,绪论及第1章;荆宝德,第2章;王辉,第3章;于萍,第4章;沙永柏,第5章;张萃,第6章;朱黎辉,第7章。书中部分插图及文字处理工作由周安明、武宏、于雪林完成。全书由于萍完成修改和统稿工作。
由于作者水平有限,书中难免存在不足之处,恳请读者和专家批评、指正。

前言
绪论

第1章 流体的主要物理性质
1.1 连续介质概论
1.2 流体的密度和相对密度
1.3 流体的黏性
1.3.1 黏性产生的原因
1.3.2 牛顿内摩擦定律
1.3.3 流体的黏度
1.3.4 理想流体
1.4 流体的膨胀性和压缩性
1.4.1 体胀系数
1.4.2 压缩系数和体积弹性系数
1.4.3 不可压缩流体的概念
本章小结
思考与练习

第2章 流体静力学
2.1 作用在流体上的力
2.1.1 质量力
2.1.2 表面力
2.1.3 流体静压强
2.2 流体平衡微分方程
2.2.1 流体平衡微分方程的导出
2.2.2 质量力的势函数
2.2.3 等压面
2.3 重力场中的平衡流体
2.3.1 不可压缩流体的静压强基本公式
2.3.2 可压缩流体的静压强分布公式
2.4 静压强的计算与测量
2.4.1 静压强的计算单位
2.4.2 静压强的计算标准
2.4.3 静压强的测量
2.5 平衡流体对壁面的作用力
2.5.1 作用在倾斜平��上的总压力
2.5.2 作用在曲面上的总压力
2.5.3 作用在沉没物体上的总压力
2.6 流体在非惯性坐标系中的相对平衡
2.6.1 等加速水平直线运动容器中液体的相对平衡
2.6.2 等角速度旋转容器中液体的相对平衡
本章小结
思考与练习

第3章 流体动力学基础
3.1 研究流体流动的方法
3.1.1 拉格朗日法
3.1.2 欧拉法
3.2 流动的分类
3.2.1 定常流动和非定常流动
3.2.2 一维流动、二维流动与三维流动
3.2.3 均匀流和非均匀流
3.2.4 缓变流和急变流
3.3 用欧拉法描述流体运动的基本概念
3.3.1 流线
3.3.2 流管、流束、有效断面
3.3.3 流量
3.3.4 平均流速
3.4 系统与控制体
3.5 连续方程
3.6 实际流体的运动微分方程(纳维一斯托克斯方程)
3.7 能量方程
3.8 伯努利方程及其应用
3.8.1 伯努利方程的几何意义及物理意义
3.8.2 举例说明伯努利方程在工程实际中的应用
3.9 沿流线主法线方向压强和速度的变化
3.10 黏性流体总流的伯努利方程
3.11 动量方程与动量矩方程
3.11.1 惯性坐标系中的动量方程与动量矩方程
3.11.2 定常管流的动量方程
3.11.3 动量方程的应用
3.12 旋流、势流及涡
3.12.1 流体质点的变形与旋转运动
3.12.2 旋流、势流及涡的概念
3.13 点涡速度场的规律及其应用
3.13.1 点涡速度场的概念和模型
3.13.2 无旋流动的能量方程
3.13.3 圆周运动的压力与速度关系
3.13.4 点涡速度场的规律
3.13.5 涡核内外部流场静压头及总水头
3.13.6 旋风分离器压强损失的分析
3.14 涡轮机械基本方程
本章小结
思考与练习

第4章 流体在圆管中的流动
4.1 雷诺实验
4.1.1 层流和湍流
4.1.2 流动状态的判定
4.1.3 沿程损失与速度的关系
4.1.4 水力直径的概念
4.2 圆管中的层流流动
4.2.1 流速分布和流量
4.2.2 平均流速和*大流速
4.2.3 层流的动能和动量修正系数
4.2.4 层流的沿程损失
4.2.5 管路进口起始段
4.3 圆管中的湍流流动
4.3.1 时均流动与脉动
4.3.2 混合长度理论
4.3.3 湍流的速度分布
4.4 管路流动的沿程阻力
4.4.1 尼古拉兹实验
4.4.2 莫迪图
4.5 管路流动的局部阻力
4.5.1 局部损失产生的原因
4.5.2 管路突然扩大的局部阻力
4.5.3 几种常用的局部阻力系数
4.5.4 局部阻力的相互干扰
4.6 管路计算
4.6.1 简单管路
4.6.2 串联管路
4.6.3 并联管路
4.6.4 管路特性
4.7 水击现象
4.7.1 水击的物理过程
4.7.2 水击压强和水击波的传播速度
4.7.3 防止水击危害的措施
本章小结
思考与练习

第5章 孔口出流
5.1 薄壁孔口出流
5.1.1 孔口出流的速度和流量计算
5.1.2 孔口出流系数
5.2 厚壁孔口出流
5.2.1 厚壁孔口出流的速度和流量
5.2.2 孔口出流系数
5.3 几种孔口出流性能比较
5.4 机械中的气穴现象
5.4.1 气穴概念
5.4.2 节流气穴
5.4.3 泵进口处的气穴
5.5 相似原理
5.5.1 相似概念
5.5.2 相似准则
5.5.3 近似模型法
本章小结
思考与练习

第6章 缝隙流动
6.1 平行平面缝隙
6.1.1 速度分布规律与流量
6.1.2 切应力与摩擦力
6.1.3 功率损失与*佳缝隙
6.2 环形缝隙
6.2.1 同心环形缝隙
6.2.2 偏心环形缝隙
6.3 平行圆盘缝隙
6.3.1 放射流动
6.3.2 挤压流动
6.4 倾斜平面间的缝隙流动
6.4.1 缝隙间的速度分布
6.4.2 压强分布与流量
6.4.3 柱塞运动中的卡紧力
6.4.4 动压支撑的支撑力
6.4.5 关于渐缩缝隙流问题
本章小结
思考与练习

第7章 可压缩气体的一元流动
7.1 声速和马赫数
7.1.1 声速
7.1.2 马赫数
7.2 可压缩气体一元流动的基本方程
7.2.1 可压缩性气体总流的连续性方程
7.2.2 可压缩性气体的能量方程
7.2.3 可压缩性气体的运动方程
7.3 一元气体的基本特征
7.3.1 滞止状态和滞止参数
7.3.2 *大速度状态
7.3.3 临界状态和临界参数
7.4 气体在半截面管(喷管)中的流动
7.4.1 马赫数和截面面积的关系
7.4.2 渐缩喷管和拉瓦尔喷管
本章小结
思考与练习
参考文献
……