《流体力学实验教程》

第一章 本书的目的和使用方法1

第二章流体流动的流型5

2.1 引言5

2.2 势流5

2.3 流动显示技术9

2.4 雷诺数和相似性15

2.5 层流和湍流18

第三章动量定理21

3.1 理论基础21

3.2 动量定理：实验24

3.2.1 实验1：自由空气射流24

3.2.2 测量和计算27

3.2.3 结果的讨论30

3.2.4 进一步的实验和问题31

3.2.5 实验2：阻力的测量：力－动量定理的应用32

3.2.6 测量和计算38

3.2.7 结果的讨论42

3.2.8 进一步的实验和问题44

第四章伯努利方程46

4.1 理想流体定常流动的伯努利方程46

4.2 伯努利方程：实验49

4.2.1 实验3：圆柱体的压力分布；阻力系数49

4.2.2 测量与计算52

4.2.3 结果的讨论54

4.2.4 进一步的实验和问题55

第五章边界层57

5.1 研究发现的简要回顾57

5.2 边界层：实验61

5.2.1 实验4：平板上的层流及湍流边界层61

5.2.2 测量和计算64

5.2.3 结果的讨论66

5.2.4 进一步的实验和问题66

第六章管流68

6.1 理论撮要68

6.1.1 层流管流69

6.1.2 湍流管流70

6.1.3 利用喷嘴和小孔测量流量73

6.2 管道与喷嘴内的流动75

6.2.1 实验5：在光滑管中的速度分布剖面及压力损失75

6.2.2 测量及计算76

6.2.3 结果的讨论79

6.2.4 进一步的实验和问题79

6.2.5 实验6：通过喷嘴和小孔的流动；流量测量80

6.2.6 测量及计算81

6.2.7 结果的讨论84

6.2.8 进一步的实验和问题86

第七章翼型87

7.1 翼型升力研究：库塔－儒可夫斯基公式87

7.2.1 实验7：围绕翼型的压力分布；升力系数；环量94

7.2 翼型：实验94

7.2.2 测量和计算95

7.2.3 结果的讨论96

7.2.4 进一步的实验96

7.3 实验1到7：一般的讨论97

第八章可压缩流体的流动106

8.1 可压缩流：基本方程106

8.1.1 理想气体的能量方程106

8.1.2 声速107

8.1.3 压缩激波：正激波109

8.1.4 压缩激波：斜激波110

8.1.6 通过双楔形翼型的二维流113

8.1.5 普朗特－迈耶膨胀113

8.1.7 超声速流中升力的产生114

8.2 喷管中的可压缩流115

8.2.1 理想气体一维等熵膨胀的基本方程115

8.2.2 实验8：收敛喷管和收敛－扩张喷管；质量流量121

8.2.3 测量和计算122

8.2.4 结果的讨论125

8.2.5 进一步的实验和问题128

8.2.6 实验9：在收敛－扩张（拉伐尔）喷管中的膨胀128

8.2.7 测量和计算129

8.2.8 结果的讨论129

8.2.9 进一步的实验和问题131

8.2.10 实验10:平行喷管中高亚声速的膨胀132

8.2.11 测量和计算134

8.2.12 结果的讨论134

8.2.13 进一步的实验和问题135

8.3 平面超声速流135

8.3.1 实验11：通过双楔形翼型的超声速流135

8.3.2 测量和计算136

8.3.3 结果的讨论138

8.3.4 进一步的实验和问题141

第九章液体动力润滑142

9.1 液体动力润滑的基本理论142

9.2.1 实验12．收敛油楔中的压力分布148

9.2 液体动力润滑实验148

9.2.2 测量与计算150

9.2.3 结果的讨论151

9.2.4 进一步的实验和问题152

9.2.5 实验13：自动空气轴承中的压力分布152

9.2.6 测量和计算158

9.2.7 结果的讨论159

9.2.8 进一步的实验和问题160

附录1 标准公式和常数161

附录2 实验室实习及实验方法167

附录3 计算机程序177

附录4 实验报告书185

参考文献230