流體力學(xué)是現(xiàn)代理工科許多專業(yè)大學(xué)生必備的知識(shí)之一,為適應(yīng)大眾教育的要求,在“強(qiáng)化概念、扎實(shí)基礎(chǔ),深入淺出、拓寬專業(yè)知識(shí)面,與時(shí)俱進(jìn)、實(shí)用與創(chuàng)新并重”思想指導(dǎo)下,作者編寫了《流體力學(xué)》。全書涵蓋了工程流體力學(xué)的基本理論及部分測(cè)試技術(shù),共9章,內(nèi)容包括流體的物理性質(zhì)、流體靜力學(xué)、流體運(yùn)動(dòng)學(xué)、流體動(dòng)力學(xué)基礎(chǔ)、量綱分析和相似理論、管中流動(dòng)、邊界層和繞流及縫隙流、孔口出流與射流及過濾流、氣體的一維流動(dòng)。
《流體力學(xué)》可作為大機(jī)械類機(jī)械制造、車輛、儀器儀表、材料成型、能源動(dòng)力、船舶輪機(jī)等專業(yè)的本科教育教材,也可作為各類工程技術(shù)人員的參考書。
“問渠哪得清如許,為有源頭活水來。”為了使流體力學(xué)這門古老的學(xué)科依然生機(jī)勃勃,適應(yīng)21世紀(jì)具有創(chuàng)新意識(shí)復(fù)合型人才培養(yǎng)的需要,教材內(nèi)容改革和創(chuàng)新勢(shì)在必行。
流體力學(xué)是力學(xué)的一個(gè)重要分支學(xué)科,是以包括液體和氣體在內(nèi)的流體為研究對(duì)象的力學(xué),是研究流體平衡和運(yùn)動(dòng)規(guī)律的一門科學(xué)!傲黧w力學(xué)”課程是機(jī)械、能源、化工、動(dòng)力、建筑、生物、航天等專業(yè)重要的專業(yè)基礎(chǔ)課或基礎(chǔ)理論課程之一,德國(guó)等西方發(fā)達(dá)國(guó)家,普遍將流體力學(xué)作為工科機(jī)械類、理科力學(xué)類及相關(guān)專業(yè)本科教育的必修課程開設(shè),可見流體力學(xué)應(yīng)當(dāng)是現(xiàn)代理工科許多專業(yè)大學(xué)生必備的知識(shí)之一,其最大特點(diǎn)是理論性較強(qiáng),抽象概念多,數(shù)學(xué)公式演繹推導(dǎo)多,本書內(nèi)容力求反映大機(jī)械類機(jī)械制造、車輛、儀器儀表、材料成型、能源動(dòng)力、船舶輪機(jī)等專業(yè)學(xué)科既要重視理論又要密切聯(lián)系工程實(shí)際應(yīng)用的特點(diǎn),比較全面而又細(xì)致地闡述了流體力學(xué)的基本內(nèi)容,本教材針對(duì)性強(qiáng),完整性、邏輯性和系統(tǒng)性都較好。
“舊時(shí)王謝堂前燕,飛入尋常百姓家!泵鎸(duì)我國(guó)高等教育從精英教育向大眾教育轉(zhuǎn)型的新形勢(shì),一本通俗易懂、深入淺出,強(qiáng)化基礎(chǔ)、開拓視野,實(shí)用與創(chuàng)新并重的教材呼之欲出,本書正是在這樣的背景下誕生的。為了便于消化理解和鞏固所學(xué)內(nèi)容,本書配備了較多的例題和大量的習(xí)題,并且給出了全部習(xí)題參考答案。
本書由浙江科技學(xué)院沙毅教授在其多年知識(shí)積累和教學(xué)、科研成果的基礎(chǔ)上撰寫而成,得到浙江省自然科學(xué)基金項(xiàng)目(Y1110468)和浙江省高等教育教學(xué)改革項(xiàng)目(jg2015117)的支持,在此一并表示感謝!限于作者學(xué)識(shí)和水平,書中疏漏和不足之處在所難免,懇請(qǐng)讀者批評(píng)指正。
“長(zhǎng)風(fēng)破浪會(huì)有時(shí),直掛云帆濟(jì)滄海!绷黧w力學(xué)的研究領(lǐng)域無限寬廣,在科學(xué)技術(shù)的發(fā)展和工程實(shí)際應(yīng)用中發(fā)揮著越來越重要的作用。愿有志者攜手共勉,為它的發(fā)展和進(jìn)步貢獻(xiàn)出我們的智慧和力量。
沙毅
2015年10月于杭州
前言
第1章 流體的物理性質(zhì)與基本概念
1.1 流體力學(xué)及其應(yīng)用
1.2 連續(xù)介質(zhì)模型
1.3 量綱和單位及作用在流體上的力
1.4 流體的物理性質(zhì)
1.5 流體的粘性
1.6 流體的表面張力與汽化壓強(qiáng)
習(xí)題1
第2章 流體靜力學(xué)
2.1 流體的靜壓強(qiáng)
2.2 流體平衡微分方程式
2.3 重力場(chǎng)中的平衡流體
2.4 靜止流體對(duì)壁面的作用力
2.5 流體的相對(duì)平衡
2.6 流體壓力測(cè)量
習(xí)題2
第3章 流體運(yùn)動(dòng)學(xué)
3.1 研究流體運(yùn)動(dòng)的兩種方法
3.2 流體運(yùn)動(dòng)的基本概念
3.3 連續(xù)性方程
3.4 粘性流體的兩種流動(dòng)狀態(tài)
3.5 流體微團(tuán)的運(yùn)動(dòng)分析
3.6 理想流體的旋渦流動(dòng)
3.7 平面勢(shì)流
習(xí)題3
第4章 流體動(dòng)力學(xué)基礎(chǔ)
4.1 流體運(yùn)動(dòng)微分方程
4.2 伯努利能量方程
4.3 動(dòng)量方程和動(dòng)量矩方程
習(xí)題4
第5章 量綱分析和相似理論
5.1 量綱分析
5.2 丌定理及其應(yīng)用
5.3 相似原理
習(xí)題5
第6章 管中流動(dòng)
6.1 平直圓管中的層流
6.2 平直圓管中的湍流
6.3 管路中的沿程損失
6.4 管路的局部損失
6.5 管路計(jì)算
6.6 泵與風(fēng)機(jī)特性及管網(wǎng)聯(lián)合運(yùn)行工況
習(xí)題6
第7章 邊界層、繞流和縫隙流
7.1 邊界層概念
7.2 流體繞流物體的阻力
7.3 縫隙流動(dòng)
7.4 環(huán)形縫隙與平行圓盤縫隙流動(dòng)
習(xí)題7
第8章 孔口出流、過濾流和水擊
第9章 氣體的一維流動(dòng)
參考文獻(xiàn)