流體力學基礎
梁德旺、趙瑛著圖書
流體力學基礎
作 者：梁德旺；趙瑛
責任編輯：趙瑛
出版社：航空工業出版社
I S B N：7-80134-158-9
出版日期：1998年09月
書中對流體的物理屬性，靜止流體的平衡規律及其與固壁間的相互作用力，流動的基本概念，可壓流體的屬性及常用氣動函數進行了詳細討論。利用物理學的基本原理，導出了作為流體動力學基礎的十分重要的基本方程，即連續方程、動量方程（歐拉方程、N-S方程、積分形式的動量方程）及能量方程，並舉例說明了它們在工程中的應用。書中還根據流體流動的特點，分析討論了流體的流態、管路系統中的流動及流動損失、附面層流動特徵、基本理論及附面層方程的解法；書中還分析討論了平面勢流理論，湍流射流的基本特徵，完全氣體的一維等熵流動，激波、膨脹波理論及解法，噴管流動，摩擦管及換熱管流等流動。與此同時，書中簡要介紹了相似理論和超聲氣流的特徵線法。
第1章 流體的性質
1.1 流體力學的發展
1.2 連續介質假設
1.2.1 連續性假設
1.2.2 連續介質中一點處的密度和速度
1.3 流體的壓縮性和膨脹性
1.4 流體的粘性
1.4.1 現象
1.4.2 牛頓內摩擦定律
1.4.3 粘性係數
1.4.4 理想流體和實際流體
習題
12
2.1 流體靜壓及其特性
2.1.1 作用在流體上的力
2.1.2 流體靜壓強特性
2.2 歐拉平衡方程和等壓面
2.2.1 歐拉平衡方程
2.2.2 等壓面
2.3 重力作用下流體內部的壓強
2.3.1 均勻流體
2.3.2 連通器
2.3.3 重力作用下氣體的平衡規律
2.4 流體對平面固壁的作用力
2.5 流體對曲面的作用力
2.6 流體的相對平衡
2.6.1 等加速直線運動容器中流體的平衡
2.6.2 等角速度轉動流體的平衡
2.7 流體的表面張力
2.7.1 表面張力
2.7.2 彎曲壓強
2.7.3 毛細現象
2.8 流體靜壓強的測量原理
2.8.3 流體靜壓強的測量——液柱式測壓計
習題
第3章 流體動力學基礎
3.1 流體運動的描述及一些基本概念
3.1.1 體系、控制體和控制面
3.1.2 特性場
3.1.3 研究流體運動的兩種方法
3.1.4 隨流導數
3.1.5 穩定流動和不穩定流動
3.1.6 一元流動、二元流動和三元流動
3.1.7 跡線和流線
3.1.8 流管、流束、流量
3.2 流體微團運動的分析
3.2.1 流體微團的運動形式
3.2.2 無旋運動，旋渦運動
3.3 雷諾輸運定理
3.4 連續方程
3.4.1 積分形式的連續方程
3.4.2 微分形式的連續方程
3.5 積分形式的動量方程和動量矩方程
3.5.1 積分形式的動量方程
3.5.2 動量矩方程
3.6 理想流體的運動方程式（微分形式的動量方程式）
3.7 實際流體的運動方程式
3.7.1 實際流體的平衡關係式
3.7.2 流體靜止條件
3.7.3 牛頓流體的變形律
3.7.4 納維-斯托克斯方程
3.8 理想流體的伯努利方程式
3.8.1 沿流線及無旋流動的伯努利方程式
3.8.2 廣義伯努利方程式
3.8.3 伯努利方程式的物理意義
3.9 實際流體總流的伯努利方程式
3.9.1 實際流體沿流線的伯努利方程式
3.9.2 緩變流
3.9.3 實際流體的總流伯努利方程式
3.10 伯努利方程的應用
3.10.1 伯努利方程的應用
3.10.2 伯努利方程應用的推廣
3.11 能量方程
3.11.1 積分形式的能量方程
3.11.2 能量方程式與伯努利方程式的關係
3.11.3 微分形式的能量方程
習題
第4章 相似原理
4.1 相似現象及相似條件
4.1.1 幾何相似
4.1.2 時間相似
4.1.3 運動相似
4.1.4 動力相似
4.2 相似理論
4.2.1 流體流動過程的一般數學描述與單值性條件
4.2.2 相似原理——相似三定理
4.3 相似準則的確定
4.3.1 方程分析法
4.3.2 量綱分析法
4.4 近似相似
習題
第5章 流動損失與管路計算
5.1 流動狀態和流動損失分類
5.1.1 雷諾實驗、層流和湍流
5.1.2 沿程水頭損失與流速的關係
5.1.3 流動狀態的判定
5.1.4 流動損失分類
5.2 圓管中充分發展的層流流動及沿程損失計算
5.2.1 圓管層流流動的速度分佈
5.2.2 沿程損失計算
5.3 圓管中湍流流動
5.3.1 湍流的研究方法
5.3.2 湍流中的動量交換與附加湍流應力
5.3.3 普朗特混合長度假設
5.3.4 管內湍流的速度分佈
5.4 管內湍流時沿程損失
5.5 局部損失計算
5.5.1 造成局部損失的原因
5.5.2 局部損失計算
5.5.3 減少局部損失的措施
5.6 管路計算
5.6.1 串聯管路系統能量損失計算
5.6.2 並聯管路系統能量損失計算
5.6.3 枝狀管網系統能量損失計算
習題
第6章 不可壓平面勢流
6.1 勢函數和流函數
6.1.1 勢函數φ
6.1.2 平面流的流函數ψ
6.1.3 流函數ψ的性質
6.1.4 勢函數方程和流函數方程——拉普拉斯方程
6.1.5 等勢線和等流函數線的正交性
6.2 平面勢流疊加原理和幾種簡單的平面定常勢流
6.2.1 勢流疊加原理
6.2.2 均勻流動
6.2.3 點源和點匯
6.2.4 點渦（有勢渦）
6.3 幾種簡單平面勢流的疊加勢流
6.3.1 螺旋流（點源或點匯+點渦）
6.3.2 偶極流（點源+點匯）
6.3.3 圓柱繞流（均勻流+偶極流）
6.3.4 帶環量的圓柱繞流
習題
第7章 附面層理論基礎
7.1 引言
7.2 附面層特性
7.2.1 附面層的形成
7.2.2 附面層的發展
7.2.3 附面層結構
7.2.4 附面層厚度
7.3 附面層微分方程式
7.4 附面層積分方程式
7.5 用附面層積分方程式求解層流附面層
7.6 用附面層積分方程式求解湍流附面層
7.6.1 湍流附面層的速度分佈
7.6.2 積分法求解湍流平板附面層
7.7 附面層分離及其控制
7.7.1 附面層分離
7.7.2 附面層控制
習題
第8章 湍流射流
8.1 自由沉沒射流的特性
8.1.1 自由沉沒射流的結構
8.1.2 自由沉沒射流的速度分佈規律
8.1.3 自由沉沒射流的流量增加規律
8.2 工業中常見的特殊射流
8.2.1 管內射流
8.2.2 多股平行射流
8.2.3 旋轉射流
習題
第9章 氣體動力學的基本概念和基本方程
9.1 微弱擾動在氣流中的傳播
9.1.1 聲速和馬赫數
9.1.2 微弱擾動在氣流中的傳播規律
9.1.3 亞聲速氣流和超聲速氣流的差別
9.2 理想氣體流動的基本方程組和邊界條件
9.2.1 基本方程
9.2.2 熵方程和聲速方程
9.2.3 狀態方程
9.2.4 氣體動力學方程
9.2.5 初始條件和邊界條件
9.3 幾個重要的氣流參數
9.3.1 滯止參數
9.3.2 極限速度
9.3.3 臨界參數
9.3.4 速度係數
9.4 氣體動力學函數及其應用
9.4.1 函數τ、π、ε
9.4.2 流量函數
9.4.3 衝量函數
習題
第10章 膨脹波和激波
10.1 膨脹波的形成及其特點
10.1.1 定常二維平面超聲速氣流繞外鈍角或凸壁的流動
10.1.2 氣流在超聲速噴管出口的膨脹
10.1.3 微弱壓縮波
10.2 普朗特-梅耶膨脹波的計算
10.3 膨脹波的反射和相交
10.3.1 膨脹波在固體壁面上的反射
10.3.2 膨脹波的相交
10.3.3 膨脹波在自由邊界上的反射
10.3.4 膨脹波和壓縮波的相交
10.4 激波的形成和正激波
10.4.1 激波的形成
10.4.2 激波的分類
10.4.3 正激波參數計算
10.5 斜激波前後參數的計算
10.5.1 斜激波的分析方法
10.5.2 斜激波的激波角β
10.6 激波的反射和相交
10.6.1 激波在固體直壁上的反射
10.6.2 激波在自由邊界上的反射
10.6.3 兩族斜激波的相交
10.6.4 同側斜激波的相交
10.7 錐形激波
10.7.1 圓錐激波的特點
10.7.2 圓錐激波圖線及其應用
習題
第11章 一維定常管流
11.1 變截面管流
11.1.1 截面積變化對氣流參數的影響
11.1.2 噴管和擴壓器
11.2 收縮噴管
11.2.1 噴管出口氣流速度公式及臨界壓比
11.2.2 收縮噴管的三種流動狀態
11.2.3 壅塞狀態
11.3 拉瓦爾噴管
11.3.1 等熵流的面積比公式
11.3.2 壓強比對拉瓦爾噴管流動的影響
11.4 等截面摩擦管流
11.4.1 摩擦對氣流參數的影響
11.4.2 氣流參數的計算
11.4.3 摩擦壅塞
11.4.4 反壓對摩擦管流動的影響
11.5 換熱管流
11.5.1 熱交換對氣流參數的影響
11.5.2 換熱管流的計算
11.5.3 加熱壅塞
11.5.4 反壓對加熱管流動的影響
11.5.5 冷凝波
11.6 變流量管流
11.6.1 基本方程
11.6.2 流量變化對氣流參數的影響
11.6.3 附加流量垂直於主流的情況
習題
第12章 定常二維超聲速氣流的特徵線法
12.1 特徵線理論的一般論述
12.1.1 數學上的特徵線概念
12.1.2 物理背景
12.2 定常二維無旋超聲速氣流的特徵線法
12.2.1 基本方程
12.2.2 特徵線方程和相容性方程
12.2.3 定常二維超聲流中特徵線的物理意義
12.3 定常二維平面有旋超聲速氣流的特徵線法
12.3.1 基本方程
12.3.2 特徵線方程
12.3.3 相容性方程
12.4 特徵線法的數值計算
12.4.1 計算過程
12.4.2 數值計算
習題