高等工程流體力學(xué)圖書目錄

序

前言

第1章 流體力學(xué)的基本概念

1.1 拉格朗日參考系和歐拉參考系

1.2 跡線、流線和脈線

1.3 物質(zhì)導(dǎo)數(shù)

1.4 流體微團(tuán)運(yùn)動分析

1.5 有旋運(yùn)動的基本概念

1.6 物質(zhì)積分的隨體導(dǎo)數(shù)——雷諾輸運(yùn)定理

1.7 應(yīng)力張量

1.8 本構(gòu)方程

1.8.1 牛頓流體的本構(gòu)方程

1.8.2 非牛頓流體——冪律流體和賓漢流體的本構(gòu)方程

第2章 流體力學(xué)的基本方程

2.1 連續(xù)方程

2.2 動量方程

2.3 渦量動力學(xué)方程

2.4 歐拉方程及其積分

2.5 能量方程

2.6 牛頓流體的基本方程組

2.7 邊界條件

第3章 理想不可壓縮流體的無旋流動

3.1 基本方程組

3.2 平面無旋流動的復(fù)位勢

3.2.1 流函數(shù)

3.2.2 復(fù)位勢和復(fù)速度

3.2.3 基本流動

3.3奇點(diǎn)迭加法

3.4布拉修斯公式

3.5鏡像法

3.5.1 平面定理——以實(shí)軸為邊界

3.5.2 平面定理——以虛軸為邊界

3.5.3 圓定理

3.6 保角變換

3.7 茹柯夫斯基變換

3.8 空間軸對稱流動的速度勢函數(shù)和斯托克斯流函數(shù)

3.8.1 速度勢函數(shù)和斯托克斯流函數(shù)

3.8.2 基本流動

3.9 圓球繞流

3.10 旋轉(zhuǎn)體無攻角繞流

第4章 粘性不可壓縮流體的層流運(yùn)動

4.1 基本方程

4.2 定常的平行剪切流動

4.2.1 兩平行平板問的庫埃特-泊肅葉流動

4.2.2 通道內(nèi)的泊肅葉流動

4.3 非牛頓流體在直圓管內(nèi)的定常層流流動

4.4 非定常的平行剪切流動

4.4.1 斯托克斯第一問題

4.4.2 斯托克斯第二問題

4.5 平面圓周運(yùn)動

4.6 幾種非線性流動的精確解

4.6.1 平面滯止區(qū)域流動

4.6.2 多孔壁上的流動

4.7 小雷諾數(shù)流動

4.7.1 斯托克斯近似

4.7.2 繞圓球的緩慢流動

4.7.3 奧辛近似

4.8 通過多孔介質(zhì)的緩慢流動

第5章 粘性不可壓縮流體的層流邊界層理論

5.1 邊界層方程

5.1.1 邊界層微分方程

5.1.2 邊界層動量積分方程

5.2 邊界層方程的相似解

5.3 卡門-波爾豪森近似

5.4 邊界層分離

第6章 紊流

6.1 紊流概述及紊流的統(tǒng)計(jì)平均

6.1.1 紊流的基本特性

6.1.2 紊流的統(tǒng)計(jì)平均

6.2 紊流的基本方程

6.2.1 時均流動的連續(xù)性方程和運(yùn)動方程

6.2.2 雷諾應(yīng)力

6.2.3 平均動能方程

6.2.4 紊動能方程

6.3 紊流統(tǒng)計(jì)理論簡介

6.3.1 紊流脈動量的關(guān)聯(lián)

6.3.2 紊流能譜分析

6.3.3 能量級串與渦拉伸

6.3.4 科爾莫高洛夫局部各向同性假設(shè)與紊能譜的-5/3冪次律

6.4 紊流模型

6.4.1 布辛涅斯克公式和渦粘性模型

6.4.2 混合長度理論

6.4.3 標(biāo)準(zhǔn)忌-ε模型

6.5 平壁上的紊流運(yùn)動

6.6 自由剪切紊流

第7章 理想可壓縮流體的運(yùn)動

7.1 基本方程

7.2 小擾動在靜止流體中的傳播

7.3 有限振幅波的傳播

7.3.1 有限振幅波傳播的特征線和黎曼不變量

7.3.2 簡單波

7.3.3 激波的形成

7.4 正激波

7.5 激波管

7.6 一維定常等熵流動

7.7 平面超音速流動

7.7.1 斜激波

7.7.2 普朗特-邁耶流動

7.7.3 超音速薄翼理論

附錄A 矢量代數(shù)與微分

附錄B 笛卡兒張量

附錄C 正交曲線坐標(biāo)系

附錄D 復(fù)變函數(shù)

主題詞索引

參考書目

練習(xí)題答案

本書是一本簡明的、篇幅相對較少的工科研究生基礎(chǔ)流體力學(xué)教材。

全書共分7章，分別介紹流體力學(xué)的基本概念和流體力學(xué)的基本微分方程組、不可壓縮流體的無旋流動、平面勢流和空間軸對稱勢流、粘性不可壓縮流體的層流流動、層流邊界層流動、紊流和理想可壓縮流體的流動。本書內(nèi)容自成體系，文字?jǐn)⑹隽η笊钊霚\出，盡量避免過于抽象的數(shù)學(xué)推導(dǎo)，使具有高等數(shù)學(xué)知識的讀者即可讀懂本書。

本書可用作能源動力、機(jī)械、化工、環(huán)境工程、力學(xué)、水利等專業(yè)的工程碩士研究生教材，也可作為在校工科研究生的少學(xué)時流體力學(xué)課程教材，或供相關(guān)專業(yè)的教師和科學(xué)技術(shù)人員參考 。

《高等學(xué)校教材:工程流體力學(xué)(第3版)》各章節(jié)內(nèi)容既相互聯(lián)系，又相對獨(dú)立，適當(dāng)取舍組合，可以用作能源動力類、機(jī)械類專業(yè)本科生教材，也可供建筑環(huán)境與能源應(yīng)用工程、環(huán)境工程、化學(xué)工程、土木工程、水利工程、船舶與海洋工程等相關(guān)專業(yè)本科生和有關(guān)工程技術(shù)人員參考。

內(nèi)容介紹

《西安交通大學(xué)專業(yè)學(xué)位研究生教育系列教材·高等工程流體力學(xué)練習(xí)題解》分為12章，選錄了215道練習(xí)題，內(nèi)容基本涵蓋了工科研究生高等流體力學(xué)課程的各個方面。在各章開頭先概括性介紹相關(guān)內(nèi)容及列出常用公式。練習(xí)題包括理論推導(dǎo)題、證明題和工程應(yīng)用計(jì)算題等，作者對每一道題都作了詳細(xì)解答，部分習(xí)題作了多種解答，必要時對解題方法和技巧作出提示，并對結(jié)果作出解釋和討論。

《西安交通大學(xué)專業(yè)學(xué)位研究生教育系列教材·高等工程流體力學(xué)練習(xí)題解》可供能源動力、機(jī)械、化工、環(huán)境工程、水利和力學(xué)等專業(yè)的研究生和教師使用，也可供相關(guān)專業(yè)的大學(xué)生及工程技術(shù)人員閱讀和參考。

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現(xiàn)代高等工程教育的任務(wù)，就是要為國家培養(yǎng)造就出一大批既具有寬廣、深厚、扎實(shí)的基礎(chǔ)理論和技術(shù)基礎(chǔ)知識，又具有創(chuàng)新性和創(chuàng)造性的21世紀(jì)的高級工程技術(shù)人才，以適應(yīng)科學(xué)的發(fā)展與社會的進(jìn)步對人才的要求。因此大學(xué)生在校學(xué)習(xí)期間，拓寬基礎(chǔ)知識面，打好堅(jiān)實(shí)的理論基礎(chǔ)和技術(shù)基礎(chǔ)是十分重要的，也是十分必要的。

“工程流體力學(xué)”是一門基礎(chǔ)性很強(qiáng)，應(yīng)用范圍也十分廣泛的技術(shù)基礎(chǔ)課程。它的研究領(lǐng)域隨著生產(chǎn)的發(fā)展，科學(xué)的進(jìn)步在不斷地更新、深化和擴(kuò)大，到目前為止可以說已滲透到國民經(jīng)濟(jì)和社會生產(chǎn)的各個領(lǐng)域。

本書是作者多年來從事“工程流體力學(xué)”、“液壓流體力學(xué)”課程的教學(xué)實(shí)踐基礎(chǔ)上編寫而成的?？勺鳛楦叩裙た茖W(xué)校（包括機(jī)械制造、鍛壓、鑄造、流體傳動及控制、汽車工程、環(huán)境工程、動力工程、港口機(jī)械、農(nóng)業(yè)機(jī)械、化學(xué)工程、儀器儀表、金屬材料及熱處理等專業(yè)）少學(xué)時的“工程流體力學(xué)”試用教材，也可供有關(guān)工程技術(shù)人員參考。

本書在編寫過程中力求概念清晰，由淺入深，加強(qiáng)基礎(chǔ)，理論聯(lián)系實(shí)際。除緒論外的各章均配有一定的例題和習(xí)題，并對書后全部習(xí)題進(jìn)行了詳細(xì)解答，便于教學(xué)和自學(xué)。使用過程中可根據(jù)課時的多少，對課程內(nèi)容做適當(dāng)刪減。

本書由燕山大學(xué)高殿榮和張偉主編。高殿榮編寫第一、五、六章；張偉編寫第二、三、九章；劉濤編寫第四章；陳東寧編寫第七章；鄭小軍編寫第八章；劉勁軍編寫第十章。全書由高殿榮統(tǒng)稿。在編寫的過程中，得到了燕山大學(xué)流體傳動及控制研究所全體老師的大力支持和幫助，在此一并表示感謝。

本書由燕山大學(xué)吳曉明主審。

因作者水平有限，書中疏漏在所難免，懇請各位專家、讀者批評指正。

編者