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第一章 流体的基本概念1

第一节流体的特征连续介质的概念1

一、流体的特征1

目录1

二、连续介质的概念2

第二节流体的主要物理性质2

一、惯性2

二、粘性3

三、压缩性9

四、表面张力12

习题13

一、流体静压强14

二、流体静压强的特性14

第二章 流体静力学14

第一节流体静压强及其特性14

第二节流体的平衡微分方程及其积分18

一、流体平衡微分方程18

二、平衡微分方程的积分18

三、帕斯卡定律19

四、等压面19

第三节流体静力学基本方程19

一、静止液体中的压强分布规律19

三、静止液体中的等压面20

二、静止液体中的压强计算20

四、绝对压强、相对压强和真空度的概念21

五、流体静力学基本方程的几何意义与能量意义22

第四节压强单位和测压仪表23

一、压强单位23

二、测压仪表24

第五节静止液体作用于平面壁上的总压力29

一、总压力29

二、总压力的作用点30

第六节静止液体作用于曲面壁上的总压力32

一、阿基米德原理——浮力定律34

*第七节阿基米德原理和固体在液体中的浮沉问题34

二、固体在液体中的浮沉问题35

*第八节等角速旋转容器中液体的相对平衡37

一、等压面38

二、压强分布规律38

习题39

第三章流体动力学43

第一节研究流体运动的两种方法43

第二节迹线和流线45

、迹线45

二、流线45

一、定常流动46

第三节定常流动和非定常流动46

二、非定常流动47

第四节用欧拉方法研究流体运动时的一些基本概念47

第五节连续性方程49

一、直角坐标系中欧拉变数的连续性方程49

二、微元流束和总流的连续性方程51

第六节无粘性流体的运动微分方程53

第七节 无粘性流体运动微分方程的伯努利积分55

第八节粘性流体的运动微分方程58

第九节 粘性流体微元流束伯努利方程59

一、急变流和缓变流66

第十节粘性流体总流伯努利方程66

*二、动量校正系数和动能校正系数67

三、总流伯努利方程69

第十一节测量流速和流量的仪表74

一、毕托管74

二、汾丘里流量计75

第十二节 定常流动总流的动量方程及其应用78

一、动置方程78

二、动量方程的应用79

习题82

第三节流动状态实验——雷诺实验82

一、流动状态实验——雷诺实验83

二、流体运动与流动阻力的两种型式85

一、过水断面上影响流动阻力的主要因素——水力半径85

第一节流体运动与流动阻力的两种型式85

第四章 粘性流体运动及其阻力计算85

一、均匀流动基本方程86

第二节 粘性流体的均匀流动86

二、均匀流动中的水头损失及其与摩擦阻力的关系87

二、流动状态与水头损失的关系89

三、流动状态判别标准——雷诺数91

第四节 流体在圆管中的层流运动91

一、均匀流动中内摩擦力的分布规律94

二、圆管层流中的速度分布规律95

四、圆管层流中的沿程损失96

三、圆管层流中的平均速度和流量96

*五、层流起始段98

*第五节 流体在平行平板间的层流运动98

*第六节 偏心环形间隙及两倾斜平板之间的层流运动104

一、偏心环形间隙中的层流运动104

二、两倾斜平板间的层流运动105

*第七节环形平面间隙和其它形状流道中的层流流量计算108

一、环形平面间隙的流量计算108

二、其它形状流道的流量计算109

第八节流体在圆管中的紊流运动110

一、运动要素脉动和时均化的概念110

二、紊流运动中的摩擦阻力113

三、素流运动中的速度分布114

四、紊流核心与层流边层115

五、水力光滑管和水力粗糙管115

六、圆管紊流中的水头损失116

第九节沿程阻力系数λ值的确定117

第十节 非圆形截面均匀紊流的阻力计算123

一、利用原有公式进行计算123

二、用蔡西公式进行计算124

第十一节粘性流体的不均匀流动124

一、管径突然扩大处的局部损失124

二、其它类型的局部损失126

习题136

第五章有压管路的水力计算139

第一节 简单管路的水力计算139

第二节串联管路142

第三节并联管路143

第四节连续均匀出流管路145

*第五节管网的水力计算基础146

一、枝状管网的水力计算147

二、环状管网的水力计算149

*第六节有压管路中的水锤150

一、水锤现象的发展过程150

三、水锤压强波传播速度152

二、水锤压强计算公式152

四、水锤的减弱155

习题156

第六章 明渠定常均匀流159

第一节概述159

第二节明渠定常均匀流的水力计算160

一、基本计算公式160

二、计算平均流速的经验公式161

三、流速分布规律164

第三节水力最佳断面168

一、水力最佳断面尺寸的确定168

二、水力计算的基本类型170

习题172

第七章 孔口、管嘴出流及堰流173

第一节孔口出流173

一、薄壁圆形小孔口定常出流173

二、定常水头大孔口自由出流与淹没出流176

三、孔口非定常出流176

第二节管嘴出流178

一、圆柱形外管嘴定常出流178

二、其它形状的管嘴出流181

第三节堰流183

一、矩形薄壁堰自由出流184

二、三角形薄壁堰自由出流185

习题186

第八章 流体运动的动力相似，π定理187

第一节流动的动力相似187

一、相似概念187

二、流体动力学中的一些相似准数190

三、模拟实验194

第二节 π定理196

一、量纲分析基础——量纲的和谐性196

二、π定理196

习题201

一、概述202

第九章泵与风机202

第一节离心式泵202

二、泵的扬程203

三、叶轮207

四、在泵中的能量损失214

五、泵的吸上扬程与汽蚀现象216

六、离心式泵的性能曲线比例定律219

七、泵在管路中的工况点，工况的调节223

八、泵的并联运转与串联运转224

九、离心式泵的比转数及型号225

十、离心式杂质泵227

十一、离心式泵的选择229

第二节离心式通风机231

一、概述231

二、通风机的风压、风量和效率231

三、离心式风机的性能、工况、调节和并联及串联运转233

四、离心式风机的比转数、无量纲系数与型号234

五、离心式通风机的选择236

第三节轴流式风机237

一、轴流式通风机的构造概要和工作原理237

二、轴流式压气机239

第四节容积式泵与容积式风机240

一、往复式泵240

二、油隔离泥浆泵241

三、活塞式压气机243

四、罗茨泵与罗茨风机243

第五节水环式真空泵与压缩机244

一、水环式真空泵及压缩机的工作原理与构造概要245

二、水环式真空泵及压缩机的型号与性能246

第六节气泡泵247

习 题248

附录250

Ⅰ．一些常用的有关量的常数值250

Ⅱ．几个常用量的单位及其换算关系250

Ⅲ．各章习题答案250