流體力學(xué)及其工程應(yīng)用

譯者序

原書序

物理量單位換算表

物理量符號表

第1章 緒論

1.1 流體力學(xué)的范疇

1.2 流體力學(xué)的發(fā)展簡史

1.3 本書的內(nèi)容及怎樣學(xué)好流體力學(xué)

1.4 解題的方法

1.5 量綱和單位

第2章 流體的屬性

2.1 固體和流體的區(qū)別

2.2 氣體和液體的區(qū)別

2.3 密度重度比體積相對密度

2.4 可壓縮流體與不可壓縮流體

2.5 液體的壓縮性

2.6 液體的重度

2.7 完全氣體的屬性關(guān)系式

2.8 完全氣體的壓縮性

2.9 標(biāo)準(zhǔn)大氣

2.10 理想流體

2.11 粘性

2.12 表面張力

2.13 液體的蒸氣壓

習(xí)題

第3章 流體靜力學(xué)

3.1 一點處的壓強(qiáng)與方向無關(guān)

3.2 靜止液體中壓強(qiáng)的變化

3.3 用流體高度表示的壓強(qiáng)

3.4 絕對壓強(qiáng)與表壓

3.5 壓強(qiáng)的測量

3.6 平面面積上的作用力

3.7 壓力中心

3.8 曲面上的作用力

3.9 浮力與淹沒物體及浮體的穩(wěn)定性

3.10 有加速度作用時的液體質(zhì)量

習(xí)題

第4章 流體運動學(xué)基礎(chǔ)

4.1 流體流動分類

4.2 層流與湍流

4.3 定常流與直勻流

4.4 軌線、流線及染色線

4.5 流量與平均流速

4.6 流體系統(tǒng)與控制體

4.7 連續(xù)方程

4.8 一維流、二維流及三維流

4.9 流動網(wǎng)絡(luò)

4.10 流動網(wǎng)絡(luò)的應(yīng)用與限制

4.11 流動問題中的參考架構(gòu)

4.12 定常流中的速度和加速度

4.13 非定常流中的速度和加速度

習(xí)題

第5章 定常流中的能量

5.1 運動流體中的各種能量

5.2 理想流體沿流線的定常流運動方程及伯努利定理

5.3 實際流體沿流線的定常流運動方程

……

第6章 運動流體的動量和力

第7章 相似律及量綱分析

第8章 加壓導(dǎo)管中的定常不可壓縮流

第9章 繞流物體所受的力

第10章 明渠中的定常流

第11章 流體的測量

第12章 非定常流問題

第13章 可壓縮流體的定常流

第14章 理想流體的數(shù)學(xué)問題

第15章 水力機(jī)械——水泵

第16章 水力機(jī)械——水輪機(jī)

附錄2100433B

《流體力學(xué)及其工程應(yīng)用(翻譯版原書第10版)》內(nèi)容簡介：這本經(jīng)典教科書《流體力學(xué)及其工程應(yīng)用》（原書第10版），繼承并發(fā)揚(yáng)了講述流體力學(xué)物理現(xiàn)象的傳統(tǒng)，并以最簡單而且盡可能是最清晰，但又不使用復(fù)雜數(shù)學(xué)工具的方式來應(yīng)用各項基本原理。對工科大學(xué)生而言，最重要的事情是把所探討的物理現(xiàn)象非常清晰地予以形象化。因此，《流體力學(xué)及其工程應(yīng)用(翻譯版原書第10版)》大力強(qiáng)調(diào)流體力學(xué)的物理現(xiàn)象，一直貫穿于全書。在《流體力學(xué)及其工程應(yīng)用(翻譯版原書第10版)》中，著重講述流體力學(xué)的基本原理、基本假設(shè)以及在其應(yīng)用方面的條件，然后演示怎樣應(yīng)用這些基本原理來解決實際的工程問題?！读黧w力學(xué)及其工程應(yīng)用(翻譯版原書第10版)》文稿中有范例，節(jié)后有操練題，章后有習(xí)題。并列舉了大量的BG制、SI制的例題和習(xí)題，使學(xué)生熟悉兩種單位制的轉(zhuǎn)換。書中的操練題和習(xí)題總數(shù)已達(dá)到了1354題。這本受到高度尊重的教科書雖然一直在大規(guī)模地修訂，但仍然保持了其傳統(tǒng)的方法，即通過求解工程問題來講授基本概念。在《流體力學(xué)及其工程應(yīng)用(翻譯版原書第10版)》中，所有專題的內(nèi)容都講解得更加清楚而且更加集成化了。《流體力學(xué)及其工程應(yīng)用(翻譯版原書第10版)》還選編了許多挑戰(zhàn)性的習(xí)題，可以選用計算機(jī)及可編程的計算器來求解。有些新選的習(xí)題可以使用Excel、Mathcad以及HP-48G求解。

這本經(jīng)典教科書《流體力學(xué)及其工：程應(yīng)用》(原書第10版)，繼承并發(fā)揚(yáng)了講述流體力學(xué)物理現(xiàn)象的傳統(tǒng)，并以最簡單而且盡可能是最清晰，但又不使用復(fù)雜數(shù)學(xué)工具的方式來應(yīng)用各項基本原理。 對工科大學(xué)生而言，最重要的事情是把所探討的物理現(xiàn)象非常清晰地予以形象化。因此，本書大力強(qiáng)調(diào)流體力學(xué)的物理現(xiàn)象，一直貫穿于全書。在本書中，著重講述流體力學(xué)的基本原理、基本假設(shè)以及在其應(yīng)用方面的條件，然后演示怎樣應(yīng)用這些基本原理來解決實際的工程問題。本書文稿中有范例，節(jié)后有操練題，章后有習(xí)題。并列舉了大量的BG制、SI制的例題和習(xí)題，使學(xué)生熟悉兩種單位制的轉(zhuǎn)換。書中的操練題和習(xí)題總數(shù)已達(dá)到了1354題。 這本受到高度尊重的教科書雖然一直在大規(guī)模地修訂，但仍然保持了其傳統(tǒng)的方法，即通過求解工程問題來講授基本概念。在本書中，所有專題的內(nèi)容都講解得更加清楚而且更加集成化了。本書還選編了許多挑戰(zhàn)性的習(xí)題，可以選用計算機(jī)及可編程的計算器來求解。有些新選的習(xí)題可以使用Excel、Mathcad以及HP-48G求解。 本書可作為水利工程、土木工程、航空航天、能源動力工程等專業(yè)的專業(yè)基礎(chǔ)課教材和相關(guān)專業(yè)工程技術(shù)人員的技術(shù)書籍。

本書首先介紹了計算流體力學(xué)的基礎(chǔ)知識，然后通過四個精心挑選的例子介紹了計算流體力學(xué)中的重要方法和處理技巧。這些例子都有理論上的解析解，讀者可以將CFD計算的結(jié)果與解析解進(jìn)行對比，從而更深入地了解CFD的基本概念、思路、方法、用途和優(yōu)缺點。在此基礎(chǔ)上，本書的最后一部分介紹了計算流體力學(xué)中的幾個前沿問題。本書選擇和編排內(nèi)容的這種方式非常適合沒有接觸或者很少接觸計算流體力學(xué)的讀者。無論是各專業(yè)的學(xué)生，還是不同領(lǐng)域的科研和工程技術(shù)人員，本書都能夠使讀者從基本概念出發(fā)，一步一步地進(jìn)入到計算流體力學(xué)的整個領(lǐng)域，掌握其中的概念、方法和應(yīng)用技巧。

譯者序

原書序

第1部分　基本思想和基本方程

第1章　計算流體力學(xué)的基本原理

1.1 為什么要學(xué)習(xí)計算流體力學(xué)

1.2　作為研究工具的計算流體力學(xué)

1.3　作為設(shè)計工具的計算流體力學(xué)

1.4 計算流體力學(xué)的應(yīng)用實例

1.4.1 汽車和發(fā)動機(jī)

1.4.2 工業(yè)制造

1.4.3 土木工程

1.4.4　環(huán)境工程

1.4.5　造船（潛水艇）

1.5 計算流體力學(xué)的研究范疇

1.6 學(xué)習(xí)本書的目的

第2章　流體力學(xué)的控制方程組

2.1 引言

2.2　流動模型

2.2.1　有限控制體

2.2.2 無窮小流體微團(tuán)

2.2.3 注釋

2.3　物質(zhì)導(dǎo)數(shù)（運動流體微團(tuán)的時間變化率）

2.4　速度散度及其物理意義

2.5　連續(xù)性方程

2.5.1 空間位置固定的有限控制體模型

2.5.2　隨流體運動的有限控制體模型

2.5.3 空間位置固定的無窮小微團(tuán)模型

2.5.4　隨流體運動的無窮小微團(tuán)模型

2.5.5 方程不同形式之間的轉(zhuǎn)化

2.5.6　積分形式與微分形式的重要注釋

2.6　動量方程

2.7 能量方程

2.8　流體力學(xué)控制方程的總 結(jié)與注釋

2.8.1　粘性流動的納維一斯托克斯（Navier-Stokes）方程

2.8.2　無粘流歐拉（Euler）方程

2.8.3 關(guān)于控制方程的注釋

2.9　物理邊界條件

2.10 適合CFD使用的控制方程

2.11 小結(jié)

習(xí)題

第3章　偏微分方程的數(shù)學(xué)性質(zhì)對CFD的影響

3.1 引言

3.2　擬線性偏微分方程的分類

……

第2部分　基本的數(shù)值方法

第4章　離散化的基本方法

第5章　網(wǎng)絡(luò)生成與坐標(biāo)變換

第6章　計算流體力學(xué)的基本方法

第3部分　計算流體力學(xué)的應(yīng)用

第7章　擬一維噴管流動的數(shù)值解

第8章　二維超聲速流動的數(shù)值解——普朗特—邁耶稀疏波

第9章　不可壓庫埃特（Couette）流的數(shù)值解

第10章　流過平板的超聲速流動

第4部分　現(xiàn)代計算流體力學(xué)概述

第11章　現(xiàn)代計算流體力學(xué)中的某些高級問題

第12章　計算流體力學(xué)的未來

附錄 2100433B