《机械工程手册 第5篇 流体力学 试用本》

目录1

编辑说明1

常用符号表1

第1章　流体的物理性质1

1 流体的重度和密度1

1.1　气体的重度和密度1

1.2　液体的重度和密度3

1.3　混合流体的重度和密度6

2　流体的压缩性和膨胀性6

2.1　压缩性6

2.2　膨胀性6

3　流体的粘性6

3.2　气体的粘度7

3.1　常用的几种流体粘度7

3.3　液体的粘度9

3.4　混合流体的粘度11

4　表面张力和毛细现象12

4.1 表面张力12

4.2　毛细现象13

第2章　基本概念13

1 作用于流体的力和应力13

1.1　质量力和表面力13

1.2　应力13

1.3　流体的压力、静压、动压和总压14

1.4　绝对压力、表压力和真空压力14

1.5　流体压力的单位14

2.3　流体的速度和加速度15

2.2　迹线、流线、流谱和流管15

2.1　研究流动的两种方法15

2　流场15

2.4　平均流速和流量16

3　粘性流体和理想流体16

3.1　粘性流体和内摩擦定律16

3.2　理想流体17

4 可压缩流体和不可压缩流体17

5　一元、二元和三元流动17

6　定常流动和非定常流动18

7　有旋流动和无旋流动18

7.1　概述18

7.2　涡线、涡管和涡管强度18

8.1　层流和湍流19

8　层流、湍流和雷诺数19

7.4　速度环量19

7.3　涡街19

8.2　雷诺数和临界雷诺数20

8.3　水力直径21

9　声速和马赫数21

9.1　声速21

9.2　几种气体的绝热指数、气体常数、声速及声速常数22

9.3　马赫数22

9.4　亚声速流与超声速流的根本差别、马赫锥22

第3章　基本方程23

1　连续性方程23

2 运动方程23

2.1　欧拉运动方程23

2.2　纳维尔-斯托克斯方程24

3.2　不可压缩流体的伯努利方程25

3.1　动能修正系数25

3　伯努利方程25

3.3　可压缩流体的伯努利方程27

3.4　相对定常流的伯努利方程27

3.5　非定常粘性不可压缩流体的伯努利方程27

5.1　一般流动的动量方程28

8.1　径向平衡方程28

5 动量方程28

4　状态方程和过程方程28

5.2　定常管流的动量方程29

6　动量矩方程29

6.1　一般流动的动量矩方程29

6.2　定常管流的动量矩方程29

6.3　相对定常流的动量矩方程30

第4章　静止液体30

1　流体平衡微分方程30

2　静止液体内的压力30

2.1　压力特性30

2.5　液柱式测压计31

2.3　帕斯卡定律31

2.4　等压面和连通器31

2.2　压力计算公式31

3　静止液体作用在壁面上的力32

3.1　作用在平面壁上的力32

3.2　作用在柱形曲面壁上的力34

4 阿基米德原理35

5 相对静止液体的压力35

第5章　流动阻力和低速管流36

1 流动阻力36

2.3　沿程阻力系数37

2.1　水头损失及其计算公式37

2.2　流动光滑管和粗糙管37

2 管内流动的阻力计算37

2.4　局部阻力系数40

2.5　流动起始段的阻力系数48

2.6　压缩性对阻力损失的影响49

3　管路的设计计算51

3.1　概述51

3.2　管径的确定和允许流速52

3.3　简单管路的计算52

3.4　复杂管路的计算53

4 绕流物体的阻力54

4.1 阻力系数54

4.2　几种不同形状物体的阻力系数55

5　高分子减阻59

1.4　环形缝隙流动60

第6章　缝隙流动、出流、射流和水锤60

1.6　细长圆管内的层流流动60

1.5　夹缝出流60

1.1　平行板间的缝隙流动60

1.3　平行圆盘间的缝隙流动60

1.2　倾斜板间的缝隙流动60

1 缝隙流动60

2 出流65

2.1　薄壁小孔口出流65

2.2　管嘴出流66

3 自由射流67

3.1　作用在壁面上的力67

3.2　射程67

4　水锤69

4.1　水锤现象69

4.2　水锤压力波的传播速度70

4.3　水锤压力70

4.4　防止或减弱水锤的措施71

第7章　管内高速气体流动71

1　管内等熵流动71

1.1　基本方程71

1.2　流速随管道断面的变化规律72

1.3　壅塞72

1.4　流动特性72

1.5　滞止参数和临界参数73

1.6　计算公式和图表73

1.7　摩擦的影响74

2　喷管内的等熵流动75

2.1　渐缩喷管75

2.2　缩放喷管77

3.1　流动分析80

3.2　气流偏转角的计算80

3.3　最大膨胀能力80

4 激波80

3　斜切口内的流动80

4.1　正激波81

4.2　斜激波82

4.3　脱体激波84

第8章　平面流动85

1　速度势、流函数和流网85

1.1　速度势85

1.2　流函数85

1.3　流网86

2.2　几种简单流动的复势87

2　复势和复速度87

2.1　复势、复速度和共轭速度87

2.3　几种复合流动的复势90

3 圆柱绕流91

4　保角变换法原理92

4.1　概述92

4.2　变换函数92

4.3　作用在物体上的力和力矩93

5　库塔-儒可夫斯基升力定理93

5.1 升力定理93

5.2　库塔-儒可夫斯基条件93

6　翼型绕流94

6.1　基本参数94

6.3　几种翼型的气动性能95

6.2　几何参数对气动性能的影响95

7　亚声速流的近似法则96

7.1 戈泰法则96

7.2　普朗特-葛劳渥特法则96

7.3　卡门-钱学森压力系数修正公式96

8　临界马赫数98

第9章　边界层内的流动98

1 概述98

1.1　边界层的特性98

1.2　边界层的转捩99

1.3　边界层的分离99

2　边界层的几种厚度100

4　边界层积分关系式101

3.1　层流边界层方程101

3　边界层方程101

3.2　湍流边界层方程101

4.1　动量积分关系式102

4.2　能量积分关系式102

5　不可压缩平板边界层102

6　可压缩平板边界层103

6.1　层流边界层104

6.2　湍流边界层105

7　温度边界层105

7.1　普朗特数、复温系数、努赛尔数和史坦顿数105

7.2　温度边界层的厚度和特性106

7.3　平板温度边界层107

1.1　叶栅类型108

1 概述108

第10章　叶栅绕流108

1.2　叶栅绕流的基本参数109

1.3　叶栅绕流问题的类型111

1.4　等价叶栅111

2　平面叶栅绕流分析111

2.1　基本流动特性111

2.2　叶栅参数变化对流动的影响112

2.3　最小损失进流角113

3 作用在平面叶栅上的力和叶栅功率114

3.1　作用在平面叶栅上的力114

3.2　广义库塔-儒可夫斯基条件114

4.1　平板叶栅的升力修正系数115

4.2　圆弧板叶栅的升力修正系数115

3.3　叶栅的功率115

4　平面叶栅绕流的升力修正系数115

5　平面叶栅绕流的几种解法116

5.1　升力法116

5.2　流道法116

5.3　平均流动法118

5.4　奇点法119

6 空间叶栅绕流的基本方程120

6.1　空间叶栅绕流的特点120

6.2　实际叶栅绕流的简化121

6.3　空间叶栅绕流的简化基本方程121

6.4　几点结论122

7　两类相对流面理论123

7.1　概述123

7.2　两类相对流面的简化理论123

7.3　S2相对流面上的主要方程124

7.4　S1相对流面上的主要方程126

8 径向平衡方程和间隙站内的流动方程128

8.2　叶栅间隙站内的流动方程129

9 空间叶栅绕流问题的几种解法129

9.1　概述129

9.2　有限差分法129

9.3　流线迭代法130

9.4　选定流线法131

9.5　有限元法133

附表Ⅰ 等熵流气动函数表（k＝1.4）134

附表Ⅱ 有关k的各项计算值140

附表Ⅲ 正激波气动函数表（k＝1.4）141

参考文献145