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第1章 绪论1

1.1流体力学及其研究内容1

1.2流体的主要物理性质2

1.2.1惯性2

1.2.2重力特性3

1.2.3黏滞性3

1.2.4压缩性和热胀性6

1.2.5表面张力9

1.2.6汽化压强10

1.3作用在流体上的力11

思考题与习题12

第2章 流体静力学14

2.1流体静压强及其特性14

2.1.1流体静压强的定义14

2.1.2流体静压强的特性15

2.2液体平衡方程及其积分16

2.2.1欧拉平衡方程式16

2.2.2质量力的势函数18

2.3重力作用下流体静压强的分布规律19

2.3.1流体静压强基本方程式19

2.3.2流体静压强基本方程式的意义21

2.3.3等压面、连通器、帕斯卡定律22

2.4压强的测量26

2.4.1压强的表示方法26

2.4.2压强的计量单位27

2.4.3压强的测量仪器29

2.5作用于平面上的静水总压力34

2.5.1总压力的大小和方向36

2.5.2总压力的作用点37

2.6作用于曲面上的静水总压力39

2.6.1总压力的大小40

2.6.2总压力的方向和作用点42

思考题与习题43

第3章 流体动力学46

3.1研究流体运动的两种方法46

3.2 描述流体运动的基本概念48

3.3恒定流连续性方程式53

3.4恒定流能量方程式56

3.4.1元流能量方程56

3.4.2总流能量方程58

3.4.3能量方程式的意义及总水头线与测压管水头线的绘制61

3.4.4能量方程的应用条件、解题的一般步骤及注意事项63

3.5恒定流的动量方程67

思考题与习题73

第4章 流动阻力与能量损失78

4.1流动阻力与能量损失的两种形式及能量损失的计算公式78

4.2层流与紊流80

4.2.1雷诺实验80

4.2.2沿程损失hf和平均流速v的关系81

4.2.3流态的判别标准——雷诺数82

4.3恒定均匀流的沿程水头损失和基本方程式86

4.3.1均匀流的沿程水头损失87

4.3.2均匀流基本方程87

4.3.3圆管均匀流过流断面上的切应力分布88

4.4沿程水头损失89

4.4.1沿程阻力系数及其影响因素的分析89

4.4.2尼古拉兹实验90

4.4.3莫迪图92

4.5局部损失94

4.5.1局部损失的原因94

4.5.2局部损失的计算96

4.5.3减小阻力的措施103

4.6绕流阻力与升力105

4.6.1绕流运动与边界层的基本概念105

4.6.2绕流阻力与升力107

思考题与习题109

第5章 孔口、管嘴出流和有压管流111

5.1孔口出流111

5.1.1孔口自由出流111

5.1.2孔口淹没出流113

5.2管嘴出流115

5.2.1圆柱形外管嘴的恒定出流115

5.2.2其他形式的管嘴118

5.3有压管流119

5.3.1简单管路的水力计算120

5.3.2复杂管路的水力计算124

5.4有压管路中的水击现象130

5.4.1水击现象130

5.4.2防止水击危害的措施133

思考题与习题134

第6章 流体测量137

6.1压力的测量137

6.1.1概述137

6.1.2压力标准的传递138

6.1.3压力的测量仪器139

6.1.4流体静压力的测量142

6.1.5运动流体中压力的测量144

6.2流速的测量145

6.2.1毕托管测速146

6.2.2测速仪器148

6.3流量的测量150

6.3.1文丘里流量计151

6.3.2喷嘴流量计153

6.3.3孔板流量计154

6.3.4测量流量的其他方法156

思考题与习题161

第7章 明渠流动165

7.1概述165

7.1.1明渠的几何性质165

7.1.2明渠的分类167

7.1.3明渠流动的特点168

7.2明渠均匀流169

7.2.1水力特征和形成条件169

7.2.2过水断面的几何要素171

7.2.3明渠均匀流基本公式171

7.2.4水力最优断面和允许流速172

7.2.5明渠均匀流的水力计算174

7.3无压圆管均匀流178

7.4明渠的流动状态180

7.4.1明渠流动状态的判别181

7.4.2断面单位能量、临界水深及临界底坡183

7.5水跃和水跌190

7.5.1水跃190

7.5.2水跌194

7.6棱柱形明渠非均匀渐变流水面曲线分析194

7.6.1明渠非均匀流的定义、形成及特征194

7.6.2棱柱形渠道非均匀渐变流微分方程195

7.6.3水面曲线分析196

思考题与习题201

第8章 堰流202

8.1堰流的定义和特征202

8.2堰流的分类203

8.3堰流基本公式205

8.4薄壁堰流208

8.4.1矩形薄壁堰流208

8.4.2三角形薄壁堰流210

8.5实用堰流211

8.6宽顶堰流213

8.6.1自由式出流213

8.6.2淹没式出流215

8.6.3侧收缩的影响216

思考题与习题218

第9章 渗流220

9.1概述220

9.2渗流基本定律222

9.3井和井群226

9.3.1潜水完整井226

9.3.2承压完整井229

9.3.3井群230

思考题与习题232

第10章 量纲分析和相似原理234

10.1量纲分析的概念和原理235

10.1.1量纲的概念235

10.1.2无量纲量236

10.1.3量纲和谐原理237

10.2量纲分析法238

10.2.1瑞利法238

10.2.2 π定理239

10.2.3量纲分析方法的讨论242

10.3相似理论基础242

10.3.1相似原理243

10.3.2相似准则245

10.4模型实验设计249

思考题与习题252

参考文献254