本书系统地阐述了流体力学的基本概念、基本理论和工程应用。全书共分10章,主要内容包括流体静力学和流体动力学的基础理论,流动阻力与能量损失,孔口、管嘴出流和有压管流,流体测量,明渠流动等。
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本书是根据高等院校土建类各相关专业中少学时流体力学课程的教学基本要求而编写的,着重阐述流体现象和物理概念,以流体力学的基本概念、基本原理为主,避免烦琐的数学推导,力求与工程实际相结合。
本书内容主要包括流体静力学和流体动力学的基础理论,流动阻力与能量损失,孔口、管嘴出流和有压管流,流体测量,明渠流动,堰流,渗流,量纲分析和相似原理,涵盖了全国勘察设计注册工程师考试大纲中流体力学的相关知识点。
编者在编写本书的过程中得到了科学出版社、华东交通大学、南阳理工学院、南昌大学科技学院、江西水利职业学院、江西现代职业技术学院等单位的大力支持,并得到华东交通大学给排水科学与工程专业卓越工程师计划的资助,在此一并表示由衷的感谢。
本书由刘占孟、兰蔚任主编,张磊、占鹏、王晓砒、戴红玲任副主编,全书内容由编者共同讨论设定。第1章由戴红玲、占鹏编写,第2~5章由刘占孟编写,第6~8章、第10章由兰蔚编写,第9章由王晓玭、张磊编写。罗军、周园对稿件进行了部分文字校对工作。全书由刘占孟统稿、定稿。
由于编者水平有限,不当之处在所难免,恳请广大读者不吝指正。
第1章 绪论
1.1 流体力学及其研究内容
1.2 流体的主要物理性质
1.2.1 惯性
1.2.2 重力特性
1.2.3 黏滞性
1.2.4 压缩性和热胀性
1.2.5 表面张力
1.2.6 汽化压强
1.3 作用在流体上的力
思考题与习题
第2章 流体静力学
2.1 流体静压强及其特性
2.1.1 流体静压强的定义
2.1.2 流体静压强的特性
2.2 液体平衡方程及其积分
2.2.1 欧拉平衡方程式
2.2.2 质量力的势函数
2.3 重力作用下流体静压强的分布规律
2.3.1 流体静压强基本方程式
2.3.2 流体静压强基本方程式的意义
2.3.3 等压面、连通器、帕斯卡定律
2.4 压强的测量
2.4.1 压强的表示方法
2.4.2 压强的计量单位
2.4.3 压强的测量仪器
2.5 作用于平面上的静水总压力
2.5.1 总压力的大小和方向
2.5.2 总压力的作用点
2.6 作用于曲面上的静水总压力
2.6.1 总压力的大小
2.6.2 总压力的方向和作用点
思考题与习题
第3章 流体动力学
3.1 研究流体运动的两种方法
3.2 描述流体运动的基本概念
3.3 恒定流连续性方程式
3.4 恒定流能量方程式
3.4.1 元流能量方程
3.4.2 总流能量方程
3.4.3 能量方程式的意义及总水头线与测压管水头线的绘制
3.4.4 能量方程的应用条件、解题的一般步骤及注意事项
3.5 恒定流的动量方程
思考题与习题
第4章 流动阻力与能量损失
4.1 流动阻力与能量损失的两种形式及能量损失的计算公式
4.2 层流与紊流
4.2.1 雷诺实验
4.2.2 沿程损失hf和平均流速V的关系
4.2.3 流态的判别标准——雷诺数
4.3 恒定均匀流的沿程水头损失和基本方程式
4.3.1 均匀流的沿程水头损失
……
第5章 孔口、管嘴出流和有压管流
第6章 流体测量
第7章 明渠流动
第8章 堰流
第9章 渗流
第10章 量纲分析和相似原理
参考文献