●序前言第1章流體的物理性質及流體靜力學111流體的定義及連續介質假定1111流體的定義1112連續介質假定112流體的密度和黏性2121流體的密度2122流體的黏性213流體的其他性質5131可壓縮性與膨脹性5132液體的汽化和空化6133表面張力與毛細現像714作用在流體上的力8141表面力8142質量力815流體靜壓特性及靜止流體的壓力分布9151流體靜壓特性9152靜止流體的壓力分布10153壓力測量1716靜止流體作用在壁面上的力19161作用在平板上的流體總壓力19162作用在曲面上的流體總壓力21163關於壓力體22164阿基米德浮力原理24習題24第2章流體力學的基本方程3021描述流體運動的兩種方法30211拉格朗日法30212歐拉法3122流體運動中的基本概念34221定常流動和非定常流動34222跡線和流線34223流管、流束、流量和平均流速36224均勻流動和非均勻流動3722流流流動3723連續性方程38目錄流 體 力 學231連續性微分方程38232連續性積分方程4024運動微分方程41241理想流體的運動微分方程41242黏性不可壓縮流體的運動微分方程4325伯努利方程45251理想流體沿流線的伯努利方程45252理想流體總流的伯努利方程47253實際流體總流的伯努利方程48254理想流體相對運動的伯努利方程49255伯努利方程的應用5026動量積分方程和動量矩積分方程及其應用52261動量積分方程52262動量矩積分方程52263動量積分方程和動量矩積分方程的應用53習題57第3章管流和邊界層概述6131黏性流體運動的兩種流態6132管流水頭損失63321沿程水頭損失64322局部水頭損失64323總能量損失6433圓管中的層流運動65331過流斷面上流速的分布規律65332流量計算66333切應力分布67334沿程阻力損失6734圓管中的湍流流動68341湍流脈動現像及時均化68342湍流的速度結構與水力光滑管和水力粗糙管69343湍流切應力分布及斷面速度分布70344圓管內湍流運動的沿程損失7235局部阻力繫數的確定74351斷面突然擴大的局部阻力繫數74352常見障礙的局部阻力繫數7536管流水力計算76361串聯管路76362並聯管路7737管路中的水擊現像79371水擊波的傳播79372水擊產生的優選壓強升高值Δp和水擊波的傳播速度c8038邊界層概述82381邊界層的概念82382平板邊界層的近似計算83383曲面邊界層的分離84384物體的阻力85385管道進口流動和充分發展的流動86習題88第4章孔口出流與縫隙流動9141孔口出流的分類9142薄壁孔口的定常自由出流9243厚壁孔口的定常自由出流9444各種孔口出流性能的比較9545平行平板之間的縫隙流動97451兩固定平行平板間的縫隙流動97452具有相對運動的兩平行平板間的縫隙流動99453具有相對運動的兩平行平板的很好縫隙高度9946圓環間隙的縫隙流動100461同心圓環間的縫隙流動100462偏心圓柱環形縫隙流動10047平行圓板間的徑向層流流動103471壓差流動103472擠壓流動10448傾斜平板之間的縫隙流動105習題107第5章相似理論和量綱分析11051相似理論110511力學相似110512相似準則11252量綱分析114521單位和量綱114522量綱分析法114習題117第6章可壓縮氣流動11961聲速和馬赫數119611聲速119612馬赫數12162可壓縮流動的基本方程式122621可壓縮氣體總流的連續性方程式123622可壓縮氣體的能量方程式1236氣流的基本特性125631滯止狀態和滯止參數125632優選速度狀態126633臨界狀態和臨界參數12764氣體在變截面管（噴管）中的流動128641流動參數和截面面積的關繫128642漸縮噴管和拉瓦爾噴管13065在等截面管中有摩擦的絕熱流動134651有摩擦時管道截面面積與速度變化的關繫134652有摩擦等截面管流的優選管長136習題137第7章旋渦基本理論13971旋渦運動的基本概念139711渦量和平均旋轉角速度139712渦線、渦面和渦管141713渦管強度和速度環流14272速度環流定理14373湯姆孫定理14574拉格朗日定理14675亥姆霍茲定理14776旋渦的誘導速度148761畢奧-薩伐爾定律149762誘導速度公式15077蘭金渦153771速度分布153772壓力分布154773有自由面的情形154習題155第8章不可壓縮勢流15781速度勢和流函數157811速度勢函數157812流函數15882不可壓縮勢流的基本方程和邊界條件160821不可壓縮勢流的質量守恆方程160822歐拉方程的積分160823邊界條件和解法概述16283復勢與復速度16384幾種基本的平面勢流及其疊加165841均勻流165842點源和點彙166843點渦167844勢流的疊加16785圓柱體繞流170851圓柱體無環流繞流170852圓柱體有環流繞流17286布拉休斯公式17487庫塔-茹科夫斯基定理175871庫塔-茹科夫斯基定理的證明175872決定環量的後緣條件17788映像法177881直壁的干擾178882圓形壁的干擾180883地面效應181884風洞壁和水池壁產生的映像18189附加質量182891基本概念和公式182892絕對速度勢、相對速度勢和牽連速度勢184893圓柱體的附加質量184894一般情形185習題186第9章波浪理論18991波浪的概念18992微振幅波的基本方程和邊界條件19193無限水深中的進行波19394有限水深中的進行波19895波的能量和興波阻力的概念20296波群和群速度20697不規則波的概念207習題209第10章機翼理論210101有限翼展機翼2101011機翼的幾何參數和術語2101012有限翼展機翼2101013下洗和誘導阻力211102升力線理論2131021有限翼展機翼的升力模型2131022升力線理論的一般公式2141023無扭轉機翼214103展弦比換算式215習題217附錄部分習題參考答案218參考文獻223

本書介紹流體力學的基本原理及其在工程中的應用，內容包括流體的物理性質及流體靜力學，流體力學的基本方程，管流和邊界層概述，孔口出流與縫隙流動，相似理論和量綱分析，可壓縮流流動，旋渦基本理論，不可壓縮勢流，波浪理論、機翼理論。本書可作為機械、交通、材料及能源等學科專業基礎課程“工程流體力學”教材，也可供相關科研和技術人員參考。

前言本科生學科建設工作的不斷推進，對部分課程尤其是相關的專業基礎課程的教學工作提出了新的要求。具體針對“流體力學”專業基礎課的教學工作，教學內容必須滿足學生將來在各專業學習流體力學基礎知識的需求。本書可作為機械科學與工程、船舶與海洋工程、動力科學與工程、土木工程與力學、材料科學與工程等專業的流體力學課程教材。 流體力學公共平臺課的教學內容以上述專業本科生學習所必需的共性的知識點為主，選講第1~6章，學時數為32~40。部分專業如需針對本專業特點進一步學習相關的流體力學內容，可另外開設專業流體力學課程，船舶與海洋工程專業可針對外流場繼續學習後續章節，全書教學學時數為60~80。 針對流體力學大平臺課程教學內容的需求，經過對以上學科、專業流體力學課程教學工作的比較研究，我們編寫了本書。華中科技大學許漢珍、夏國澤、孫江龍、王先洲、馮大奎、劉志忠、呂賢權、楊留名等分別編寫了本書等