《水力机械流体动力学》

第一章 流体动力学基础理论1

1-1 流体运动的两种研究观点1

1-2 拉格朗日变数与欧拉变数的相互转换2

1-3 随体导数和随位导数4

1-4 稳定运动和不稳定运动6

1-5 速度和加速度及流体运动方式6

1-6 液体的应力10

1-7 欧拉运动微分方程及其积分14

1-8 连续方程式17

1-9 能量方程式19

1-10 速度势及无旋运动23

1-11 多连通区域内的无旋运动26

1-12 动量和动量矩定理28

1-13 物体运动时的力及反作用力36

1-14 理想流体的旋涡运动37

第二章 水力机械中流体的运动及水机的工作原理42

2-1 圆柱坐标的运动方程42

2-2 绝对运动与相对运动的流动方程式及坐标变换48

2-3 相对坐标系中的能量方程式55

2-4 无穷多叶片数和劳伦兹力57

2-5 水力机械基本方程式61

2-6 叶片流面的基本方程式69

2-7 水轮机尾水管中的水流运动75

第三章 平面运动、翼型及叶栅的绕流83

3-1 平面有势运动83

3-2 保角变换86

3-3 绕椭圆柱流动90

3-4 恰普雷金-茹柯夫斯基假设92

3-5 恰普雷金-勃劳休斯公式94

3-6 茹柯夫斯基定理97

3-7 力矩公式100

3-8 绕平板的流动102

3-9 绕圆弧的流动105

3-10 茹柯夫斯基翼型108

3-11 绕任意形状叶片的流动116

3-12 薄叶片的绕流120

3-13 直列叶栅的升力130

3-14 直列叶栅的解析性质134

3-15 叶栅的偏转性能142

3-16 叶栅的联系方程149

3-17 叶栅参数K，β。和升力的关系152

3-18 环列叶栅153

3-19 环列叶栅的联系方程158

第四章 相似理论及其应用160

4-1 研究相似理论的意义160

4-2 单值条件161

4-3 相似准则163

4-4 准则方程170

4-5 相似定理171

4-6 水力机械工作过程中的数学微分方程式172

4-7 水力机械工作中的流动相似准则175

4-8 水力机械模型试验的相似准则及应用177

4-9 水力模型的效率换算182

4-10 水力机械动态过程的模型试验187

4-11 动态模拟理论的应用实例188

4-12 水力机械气蚀试验及模拟准则199

第五章 水力机械的工作特性217

5-1 水力机械转轮的水动力学参数方程217

5-2 水轮机内的水头损失222

5-3 水轮机导叶等开度线231

5-4 水轮机的最优工况234

5-5 水轮机过流部件对最优工况的影响240

5-6 水轮机特性的数学模型245

5-7 拓宽高效率区的可变型线叶片246

5-8 水力机械的比转速ns249

第六章 叶片的不稳定绕流251

6-1 物体在非粘性流体中作不等速直线运动251

6-2 物体作不稳定平面运动时的水动压力256

6-3 环量不变化的平面不稳定运动及附加质量261

6-4 不稳定运动时绕叶片的环量276

6-5 带有连续旋涡尾迹的薄叶片279

6-6 薄叶片的振动287

6-7 边界层脱流所形成的非连续涡列293

6-8 不连续涡列的涡强及其诱导的升力和阻力298

第七章 气蚀的流体力学现象308

7-1 气蚀的概念及气蚀系数308

7-2 气穴核心310

7-3 水中所含气、杂质对气蚀发生的影响318

7-4 不稳定的气泡边壁运动322

7-5 物体的稳定气穴绕流346

7-6 气蚀的破坏作用366

7-7 流体力学改善水力机械气蚀的途径373

7-8 低气蚀系数的襟翼中栅379

参考文献384