《流体来自动力学 是2013 年 360百科出版的图书,作者是陈玉璞、王惠民。
本书突出物理概念和力学原理,阐释明确,论证严谨,叙述深入浅出,文字精练流畅。火言马星威台角联草体系上以不可压缩黏性流动为主线,内容上着重不可压缩实际流体的动力学,同时,新版教材反映了作者多年讲授流体力学课审贵程的积累与特色。 本书可作为水利、水电、水运、治河、环境、海洋、流体机械、工程力学等专业的研死实异乡氢住次本使究生和本科生的专业基础课教材,也可供主要以不可压缩流体友鲁门边风二针为工作对象的科技人员参考皇当你。
流体的力学性质与流体运扩干打章到黄火出亮许动的基本概念,流体运动的基本方程,涡量与环量的一般原理,均质不可压缩黏性流体的运动,不可压缩流体的无旋运动,层流边界层,紊流理论基础,紊流边界层,圆管紊流与明渠紊来自流,自由紊流与非均质流体中的紊流。每章末均附有习题,书末列出矢量分360百科析若干公式与指标表示法、至称圆笛卡儿张量基础、正交曲线清位这久客坐标三个附录,以及究亲过单严停心美翻名词索引。
本书的前身是河海大学的流体动力学讲义,主要为水利、水电、环境、流体机械、治河、海规酒宗州紧宽岸、港口及航道等工程专业历表都效既难和工程力学、工程水文专业的调保块律宪总研究生和需要流体力学知识较多的高年级本科生编写。河海大学各专业共十一届研究反敌缩这体本界帮生和工程力学专业两届本科生的教学实践证六船至简财跟编夜占明,本书的内容、体系和叙述方法是可行的,且损得林情效果良好。在总结经验的基础上派型京任朝营,充实调整内容,拓宽服务对象,完善体系,发扬特色,数易其稿,始成本书。
本书在内容上着重不可压缩实际流体的动力学,间或涉及某些可压缩流动问题,也是为了更好地阐明不可压缩流动的基本原理。在体系上打破了先理想流体、后黏性流体并且重前者、轻后者的惯常安排,以不可压缩黏性流动为主酸的测信区弦境分看到我线,把理想流体看作一定条件下和一定范围内对黏性流体的近似东越巴代府执案作白换; 在读者对不可压且孙镇弦机界缩黏性流动的主要性质和一般解法有通盘了解后,再展开无黏性流动特别是势流理论的叙述。显然,仅当对实际流动中黏性的作用和可以忽略黏性的条件与范围有所认识以后,才粮起钟题句谈得上对无黏流理论特别是势流理论的正确理解与实际应用。本书这样安排,一方面符合近代流体力学在内容构成和研究方法上的特点; 另一方面既可减免重复,节省名个头令铁学时,又能使读者脉络清楚、概念明确、易于掌握。考虑到当输律晶素娘前我国部分工程研究人员不顾条件和范围,动辄套用势流概美我律则步纸字酸解法和其他张冠李戴的流行弊病,我们认为,按此体系组织教学,尤为必要。
流体力学必然涉及对大学生甚至研究生来说都显得较多、较艰深的数学内容,但是以各种流动问题的数学解法作为教学重点,无疑是与本课程的性质、任务不相符合的。因此本书力图把重点放在流动现象、实验事实的描绘和力学概念、力学原理的阐释上,同时对如何把力学问题化为数学问题,和怎样运用数学方法和数学技巧,也给予适当的注意。
我们在撰写过程中注意遵循理论联系实际的原则。对于从实际流动问题中抽象提炼出力学概念和原理,以及这些概念、原理和实际情况的对比、联系这两个方面,都予以重视。并且注意加强与水力学的联系,例如把三维分析所得的结论通过一维处理简化成常见的水力学公式,又如对读者已经熟知的水力学解法,运用流体力学原理来分析其理论依据等。
本书用2/5以上的篇幅讨论了标志近代流体力学发展的两个重要部分--紊流和边界层。对其中一些属于学科发展前沿或实用价值较大的内容,如紊流统计理论和模式理论、紊流边界层结构和解法、紊动扩散与离散,浮射流理论基础等,也进行了一定的讨论。
设想读者已具备理论力学、水力学(或初等流体力学)、数理方程、线性代数、复变函数、矢量计算和概率论等方面的基本知识。为便于查考,附录列有矢量分析的常用公式。至于笛卡儿张量与正交曲线坐标,仅在附录中列出基础内容,略去数学推导。如读者从未学过,教师可结合正文需要,适当利用附录进行补充讲授。
各章撰写分工为: 第一、二、四、九章,陈玉璞; 第三章,陈玉璞、赵文绮; 第五章,赵文绮; 第六、八章,辽阳王惠民; 第七章,咸阳王惠民; 附录及全部绘图,张志军。全书由陈玉璞修订统编。
全国高等学校水利水电专业教学委员会主任委员左东启教授和武汉水利电力学院徐正凡教授对书稿进行了全面审查,并提供了许多宝贵的改进意见; 河海大学领导、研究生部和教研室同事对本书出版给予了支持; 刘润生副教授为提高本书质量作了不少努力,谨向他们致以衷心的感谢。
限于水平,缺点、错误在所难免,欢迎批评指正。
陈玉璞1989年12月于河海大学
本书自1990年6月出版以来,主要作为研究生和本科生的流体力学教材。经过20多年的教学实践,不断地修改及完善,已达到修订和再版的要求。
本书的修订,仍坚持: 突出物理概念和力学原理,阐释明确,论证严谨,叙述深入浅出,文字精练流畅。体系上以不可压缩黏性流动为主线,内容上着重不可压缩实际流体的动力学,尤其关注标志近代流体力学发展的两个重要部分--紊流和边界层。对全书各章均进行了认真修订和改写,精简了一些内容与篇幅,去掉了"无旋运动的某些性质"、"二维柱体上有环量绕流的阻力与升力"等内容,增加了"相对运动方程"、"圆管紊流与明渠紊流"、"紊流的数值模拟"及典型例题等内容。同时,新版教材反映了作者多年讲授流体力学课程的积累与特色。修订后的《流体动力学》,结构更加合理,内容更加丰富,体现了流体力学的新进展。
本书是在第1版基础上修订完成的。具体分工为: 陈玉璞,第1、2、4、9章; 王泽,第3章; 张淑君,第5章; 王惠民,第6、8、10章及名词索引; 王佳鹤,第7章; 张志军,附录。全书由陈玉璞、王惠民修订统编。
本书再版过程中,得到河海大学研究生院和清华大学出版社的大力支持和帮助,在此一并致谢。
限于编者水平,缺点、错误在所难免,欢迎批评指正。
编者2013年1月于河海大学。
第1章流体的力学性质与流体运动的基本概念
1.1流体力学的研究对象与流体的连续介质模型
1.2作用于流体的力
1.3流体的流动性与黏性
1.4流体压缩性
1.5描述流体运动的两种方法
1.6迹线与流线
1.7流体微团运动分析
1.8流动分类
习题
第2章流体运非钟主动的基本方程
2.1系统法与控制体积法
2.2连续性方程
2.3运动流体中的应力场
2.4应力张量与应变率张量的主要性质
2.5动量方程与动合露均制七助调斤策统量矩方程
2.6应力形式的运动微分方程与静力平衡方程
2.7牛顿流体的变形律--本构方程
2.8纳维斯托克斯方程证皮无宽啊延际田觉看息与欧拉方程
2.9来自能量方程
2.10流体中的分子输运过程
习题
第3章涡量与环量的一般原理
3.1涡量场
讲严被距条奏牛丰很察 3.2涡量输运方程
3.3360百科速度环量及其随体变化率
3.4流动非正压及质量力无势时旋涡的产生
3.5流体黏性对旋涡形成与变化的作用
3.6环量守源掉乎恒定理及其推论
3.7刻爱模燃田乎心再速度势函数与无旋运动守恒定还雷须践理
3.8涡量货管杂地照州贵练现不容场诱致无旋速度场
说游发回础拿间哪烧 3.9涡系与涡层
习题
第4章均质不可压缩黏性流体的运动
4.1均质不可压缩黏性流动的完整方程组及求解的一般分析
4.2不可压缩黏性流动的无量纲特征数
4.3恒定平行直线运动
4.4非恒定平行直线运动
4.5同心圆流动
4.6不可压缩流体二维流动的流函数
4.7线性化的蠕动流
妈汽粉额超伤剂裂曲 4.8无黏性流动
4.9边界层流动
习题
第5章不可压缩流体的无旋运动
5.1无旋运额朝有送变析路学动的基本方程与一般解法
5.东拿2基本平面势流及其叠加
愿侵让景析 5.3绕圆柱的无环量及有环量流动
5.4镜像法
情点入象群整态 5.5奇点叠加法解轴对称的无旋运动
5.6分离变量法解轴对称的无旋运动
5.7非恒定流与附加质量
习题
第6章层流边界层
6.检田1边界层基本特征及边界层厚度
6.2二维不可压缩黏性流体的层流边界层微分方程
6.3二维恒定层流边界层的精确解
6.4楔形柱体层流边界层(U=Cxm情形)
6.5边界层微分方程组化为常微分方程式的条件
6.6层流边界层积分形式的动量方程和能量方程
6.7二维不可压缩流体层流边界层的近似解法
鲜 习题
第7章紊流理论基础
7.1概述
某往外种7.2层流的稳定性及层流向紊流的转捩
7.3雷诺方程
7.4紊流能量方程
7.5紊流统计理论及紊流尺度
7.6紊流的半经验理论
7.7紊流的数值模拟
习题
多剧名何吗素使贵就站第8章紊流边界层
8.1紊流边界层基本方程
8.2平板紊流边界层的近似解法
8.3外流速度为U(x)情形的近似解法
8.4紊流边界层的结构
8.5边界层分离与绕流阻力
习题
第9章圆管紊流与明渠紊流
9.1壁面紊流的分层特征
9.2圆管紊流的流速分布
9.3圆管紊流的阻力
9.4明渠紊流的流速分布
9.5明渠紊流的断面平均流速与阻力系数
9.6圆管紊流与明渠紊流的紊动特性
习题
第10章自由紊流与非均质流体中的紊流
10.1自由紊流
10.2紊动射流
10.3尾流
10.4混合层
10.5紊动扩散的欧拉分析法
10.6紊动扩散的拉格朗日分析法
10.7剪切紊流中的离散
10.8环境流体中的射流、羽流和浮射流
习题
附录A矢量分析若干公式与指标表示法
A.1微分公式
A.2积分公式
A.3指标表示法
附录B笛卡儿张量基础
B.1坐标变换与笛卡儿张量的定义
B.2笛卡儿张量的代数运算
B.3张量的微分运算
B.4二阶张量
附录C正交曲线坐标
C.1正交曲线坐标系
C.2正交曲线坐标系中的梯度、散度、旋度
C.3圆柱坐标系中的方程
C.4球坐标系中的方程
名词索引
参考文献