工程流体力学（第三版）_李伟锋_9787562871637

全书共９章，主要内容包括绪论、流体静力学、流体动力学基础、阻力损失及其计算、不可压缩流体流动、典型流体流动、流体输送机械、流体力学实验研究和测试方法、数值模拟方法及软件简介。本书可作为高等院校化工、能源、储能和环境等专业本专科教材，也可作为相关领域科研人员参考用书。

1章绪论１
１．１流体力学的范畴及其发展简史１
１．１．１流体力学的范畴１
１．１．２流体力学的发展简史２
１．２作用在流体上的力４
１．２．１质量力４
１．２．２表面力５
１．３流体的物理属性和力学特性５
１．３．１易变形性５
１．３．２密度和可压缩性６
１．３．３黏性６
１．３．４非牛顿流体９
１．３．５表面张力１１
１．４流体力学模型１５
１．４．１连续介质模型１５
１．４．２理想流体模型１６
１．４．３不可压缩流体模型１６
１．５研究流体运动的基本方法１７
１．５．１理论分析法１７
１．５．２实验研究法１７
１．５．３数值计算法１８
１．６流体力学的新兴领域１８
１．６．１超临界流体１８
１．６．２超流体１９
１．６．３磁流体１９
习题２０
第二章流体静力学２１
２．１压强及其性质２１
２．２压强的单位和计算２２
２．２．１压强的计算基准２２
２．２．２压强的单位２３
２．２．３液体静压强的计算２３
２．３作用于平面和曲面的液体压力２５
２．３．１作用于平面的液体压力２５
１工程流体力学（第三版）
２．３．２作用于曲面的液体压力２７
２．４压强的测量３０
２．４．１液柱式测压计３０
２．４．２金属弹簧压力表３２
２．４．３压力传感器３２
习题３３
第三章流体动力学基础３５
３．１流体运动的基本概念３５
３．１．１定常流动和非定常流动３５
３．１．２迹线和流线３６
３．１．３流管、流束和总流３６
３．１．４过流断面及水力半径３７
３．１．５过流断面的压强分布３７
３．２质量守恒３８
３．３动量守恒３９
３．４机械能守恒４０
３．４．１理想流体的机械能守恒４０
３．４．２实际流体管流的机械能衡算４３
习题４５
第四章阻力损失及其计算４７
４．１沿程阻力损失和局部阻力损失４７
４．２流体流动形态４８
４．２．１层流和湍流４８
４．２．２雷诺数４９
４．２．３湍流研究进展简介５０
４．３湍流的基本特征５１
４．３．１脉动速度和时均速度５１
４．３．２湍流强度５２
４．３．３湍流尺度５２
４．３．４湍流黏度５３
４．４黏性流体在圆管中的层流运动５３
４．５黏性流体在圆管中的湍流流动５６
４．５．１边界层和黏性底层５６
４．５．２圆管湍流的速度分布５７
４．６沿程摩擦阻力系数计算５８
４．６．１沿程摩擦阻力系数计算公式５８
４．６．２摩擦系数曲线图５９
４．６．３非圆形管的当量直径５９
４．７局部阻力损失６１
４．７．１局部阻力损失的计算６１
４．７．２突然扩大与突然缩小６１
４．８管路计算６４
４．８．１简单管路６４
４．８．２复杂管路６７
４．８．３可压缩流体的管路计算７０
习题７４
第五章不可压缩流体流动７７
５．１流体微团运动７７
５．１．１描述流体流动的两种方法７７
５．１．２流体微团运动７８
５．２连续性方程８２
５．３无旋流动８３
５．４有旋流动８８
５．５黏性流体的运动方程８９
５．５．１ＮＳ方程的建立８９
５．５．２欧拉方程９４
５．５．３运动方程的定解条件９４
５．５．４ＮＳ方程的求解９５
习题９９
第六章典型流体流动１０１
６．１绕流１０１
６．１．１曲面边界层分离１０１
６．１．２绕流阻力１０２
６．１．３绕球体的流动１０３
６．１．４圆柱绕流１０６
６．１．５理想流体绕圆柱流动１０７
６．２射流１１０
６．２．１自由射流１１１
６．２．２受限射流１１６
６．２．３同轴射流１１７
６．３撞击流１１９
６．３．１撞击流基本原理１１９
６．３．２撞击流的分类１２０
６．３．３撞击流的工业应用１２３
习题１２７
第七章流体输送机械１２８
７．１泵与风机的类型１２８
７．１．１叶片式泵与风机１２８
７．１．２容积式泵与风机１２９
７．２离心泵的主要构件及性能参数１２９
７．２．１离心泵的主要构件１２９
７．２．２离心泵的性能参数１３０
７．３泵与风机的理论和实际特性曲线１３１
７．３．１泵与风机的理论特性曲线１３１
７．３．２泵与风机的损失与效率１３３
７．３．３泵与风机的实际特性曲线１３４
７．４泵的扬程与安装高度１３５
７．４．１泵的扬程计算１３５
７．４．２离心泵的安装高度１３７
７．５离心泵的流量调节和组合操作１４１
７．５．１离心泵的管路特性曲线１４１
７．５．２离心泵的工作点１４２
７．５．３流量调节１４２
７．６泵的选择与安装１４４
７．６．１泵的选型原则１４４
７．６．２泵的选型１４５
７．７气体输送机械１４７
７．７．１通风机１４７
７．７．２鼓风机１４９
７．７．３压缩机１４９
７．７．４真空泵１５２
习题１５３
第八章流体力学实验研究和测试方法１５５
８．１流动相似准则及其分析方法１５５
８．１．１流动相似原理１５５
８．１．２相似准则及其分析方法１５６
８．２流动可视化技术１５９
８．２．１氢气泡技术１５９
８．２．２空气泡技术１６０
８．２．３烟线技术１６１
８．２．４高速摄像技术１６１
８．３流量测量技术１６４
８．３．１孔板流量计１６４
８．３．２文丘里流量计１６５
８．３．３转子流量计１６６
８．３．４涡街流量计１６７
８．４流速测量技术１６８
８．４．１皮托管１６８
８．４．２热线风速仪１６９
８．４．３激光多普勒测速技术１７１
４目录
８．４．４粒子图像测速技术１７１
８．４．５激光诱导荧光技术１７３
习题１７５
第九章数值模拟方法及软件简介１７６
９．１计算流体力学概述１７６
９．２数值计算方法１７７
９．３湍流数值模拟１７８
９．３．１湍流理论简介１７８
９．３．２湍流模式理论１７９
９．４ＣＦＤ的求解过程１８２
９．５常用的ＣＦＤ商业软件应用示例１８４
９．５．１冷热水混合案例１８４
９．５．２煤气化湍流多相反应案例１８７
习题１９０
附录１９１
Ⅰ 水的物理性质１９１
Ⅱ 干空气的物理性质１９２
Ⅲ 压强国际单位与工程单位换算关系１９３
Ⅳ 工业管道的当量粗糙度１９３
Ⅴ 管件和阀件的局部阻力系数１９３
Ⅵ 某些流体在管道中的常用流速范围１９４
Ⅶ ＩＳ型单级单吸离心泵性能表１９４
Ⅷ 饱和水蒸气（以温度为准）１９８
Ⅸ 饱和水蒸气（以压强为准）１９９
Ⅹ 犚犲１０５时二元物体的总阻力系数２０１
Ⅺ 三维物体的总阻力系数２０２
Ⅻ 量纲分析方法２０２
 习题简要参考答案２０４
参考文献２０７
1章绪论１
１．１流体力学的范畴及其发展简史１
１．１．１流体力学的范畴１
１．１．２流体力学的发展简史２
１．２作用在流体上的力４
１．２．１质量力４
１．２．２表面力５
１．３流体的物理属性和力学特性５
１．３．１易变形性５
１．３．２密度和可压缩性６
１．３．３黏性６
１．３．４非牛顿流体９
１．３．５表面张力１１
１．４流体力学模型１５
１．４．１连续介质模型１５
１．４．２理想流体模型１６
１．４．３不可压缩流体模型１６
１．５研究流体运动的基本方法１７
１．５．１理论分析法１７
１．５．２实验研究法１７
１．５．３数值计算法１８
１．６流体力学的新兴领域１８
１．６．１超临界流体１８
１．６．２超流体１９
１．６．３磁流体１９
习题２０
第二章流体静力学２１
２．１压强及其性质２１
２．２压强的单位和计算２２
２．２．１压强的计算基准２２
２．２．２压强的单位２３
２．２．３液体静压强的计算２３
２．３作用于平面和曲面的液体压力２５
２．３．１作用于平面的液体压力２５
１工程流体力学（第三版）
２．３．２作用于曲面的液体压力２７
２．４压强的测量３０
２．４．１液柱式测压计３０
２．４．２金属弹簧压力表３２
２．４．３压力传感器３２
习题３３
第三章流体动力学基础３５
３．１流体运动的基本概念３５
３．１．１定常流动和非定常流动３５
３．１．２迹线和流线３６
３．１．３流管、流束和总流３６
３．１．４过流断面及水力半径３７
３．１．５过流断面的压强分布３７
３．２质量守恒３８
３．３动量守恒３９
３．４机械能守恒４０
３．４．１理想流体的机械能守恒４０
３．４．２实际流体管流的机械能衡算４３
习题４５
第四章阻力损失及其计算４７
４．１沿程阻力损失和局部阻力损失４７
４．２流体流动形态４８
４．２．１层流和湍流４８
４．２．２雷诺数４９
４．２．３湍流研究进展简介５０
４．３湍流的基本特征５１
４．３．１脉动速度和时均速度５１
４．３．２湍流强度５２
４．３．３湍流尺度５２
４．３．４湍流黏度５３
４．４黏性流体在圆管中的层流运动５３
４．５黏性流体在圆管中的湍流流动５６
４．５．１边界层和黏性底层５６
４．５．２圆管湍流的速度分布５７
４．６沿程摩擦阻力系数计算５８
４．６．１沿程摩擦阻力系数计算公式５８
４．６．２摩擦系数曲线图５９
４．６．３非圆形管的当量直径５９
４．７局部阻力损失６１
４．７．１局部阻力损失的计算６１
４．７．２突然扩大与突然缩小６１
４．８管路计算６４
４．８．１简单管路６４
４．８．２复杂管路６７
４．８．３可压缩流体的管路计算７０
习题７４
第五章不可压缩流体流动７７
５．１流体微团运动７７
５．１．１描述流体流动的两种方法７７
５．１．２流体微团运动７８
５．２连续性方程８２
５．３无旋流动８３
５．４有旋流动８８
５．５黏性流体的运动方程８９
５．５．１ＮＳ方程的建立８９
５．５．２欧拉方程９４
５．５．３运动方程的定解条件９４
５．５．４ＮＳ方程的求解９５
习题９９
第六章典型流体流动１０１
６．１绕流１０１
６．１．１曲面边界层分离１０１
６．１．２绕流阻力１０２
６．１．３绕球体的流动１０３
６．１．４圆柱绕流１０６
６．１．５理想流体绕圆柱流动１０７
６．２射流１１０
６．２．１自由射流１１１
６．２．２受限射流１１６
６．２．３同轴射流１１７
６．３撞击流１１９
６．３．１撞击流基本原理１１９
６．３．２撞击流的分类１２０
６．３．３撞击流的工业应用１２３
习题１２７
第七章流体输送机械１２８
７．１泵与风机的类型１２８
７．１．１叶片式泵与风机１２８
７．１．２容积式泵与风机１２９
７．２离心泵的主要构件及性能参数１２９
７．２．１离心泵的主要构件１２９
７．２．２离心泵的性能参数１３０
７．３泵与风机的理论和实际特性曲线１３１
７．３．１泵与风机的理论特性曲线１３１
７．３．２泵与风机的损失与效率１３３
７．３．３泵与风机的实际特性曲线１３４
７．４泵的扬程与安装高度１３５
７．４．１泵的扬程计算１３５
７．４．２离心泵的安装高度１３７
７．５离心泵的流量调节和组合操作１４１
７．５．１离心泵的管路特性曲线１４１
７．５．２离心泵的工作点１４２
７．５．３流量调节１４２
７．６泵的选择与安装１４４
７．６．１泵的选型原则１４４
７．６．２泵的选型１４５
７．７气体输送机械１４７
７．７．１通风机１４７
７．７．２鼓风机１４９
７．７．３压缩机１４９
７．７．４真空泵１５２
习题１５３
第八章流体力学实验研究和测试方法１５５
８．１流动相似准则及其分析方法１５５
８．１．１流动相似原理１５５
８．１．２相似准则及其分析方法１５６
８．２流动可视化技术１５９
８．２．１氢气泡技术１５９
８．２．２空气泡技术１６０
８．２．３烟线技术１６１
８．２．４高速摄像技术１６１
８．３流量测量技术１６４
８．３．１孔板流量计１６４
８．３．２文丘里流量计１６５
８．３．３转子流量计１６６
８．３．４涡街流量计１６７
８．４流速测量技术１６８
８．４．１皮托管１６８
８．４．２热线风速仪１６９
８．４．３激光多普勒测速技术１７１
４目录
８．４．４粒子图像测速技术１７１
８．４．５激光诱导荧光技术１７３
习题１７５
第九章数值模拟方法及软件简介１７６
９．１计算流体力学概述１７６
９．２数值计算方法１７７
９．３湍流数值模拟１７８
９．３．１湍流理论简介１７８
９．３．２湍流模式理论１７９
９．４ＣＦＤ的求解过程１８２
９．５常用的ＣＦＤ商业软件应用示例１８４
９．５．１冷热水混合案例１８４
９．５．２煤气化湍流多相反应案例１８７
习题１９０
附录１９１
Ⅰ 水的物理性质１９１
Ⅱ 干空气的物理性质１９２
Ⅲ 压强国际单位与工程单位换算关系１９３
Ⅳ 工业管道的当量粗糙度１９３
Ⅴ 管件和阀件的局部阻力系数１９３
Ⅵ 某些流体在管道中的常用流速范围１９４
Ⅶ ＩＳ型单级单吸离心泵性能表１９４
Ⅷ 饱和水蒸气（以温度为准）１９８
Ⅸ 饱和水蒸气（以压强为准）１９９
Ⅹ 犚犲１０５时二元物体的总阻力系数２０１
Ⅺ 三维物体的总阻力系数２０２
Ⅻ 量纲分析方法２０２
 习题简要参考答案２０４
参考文献２０７

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