流体力学 第5版

本书遵循教育部教指委相关指导文件和高等院校学生学习规律编写而成。践行四新理念，融入思政元素，注重理论与实践相结合。

流体力学是能源动力类专业的核心专业基础课，也是几乎所有工科专业的重要技术基础课程。本书按照新工科建设的要求及全国高等学校能源动力类和机械类专业工程认证的要求编写。全书共十三章，前七章针对机械类专业的要求精选内容，围绕工程实际中的流动讲述工程流体力学基础、工程中常见的流动问题和分析方法，使机械类专业的读者具备解决实践中所遇到的工程流体力学问题的能力；后六章针对能源动力类专业所涉及的流动问题及分析方法做了拓展和系统介绍。本书可作为能源动力类本科生的教材，也可作为机械类专业本科生和研究生的教材。对于广大工程技术人员和教师，本书也是一本实用的专业基础参考书。

高等院校教师

前言常用符号表第一章绪论1第一节流体力学的研究对象2第二节连续介质模型3第三节作用在流体上的力4第四节流体的黏性5第五节流体的物理性质6习题8第二章流体静力学10第一节流体的静压强11第二节流体平衡的微分方程14第三节流体静力学基本方程17第四节液体的相对平衡20第五节静止液体对壁面的作用力22第六节浮力和稳定性27习题29第三章流体运动学基础33第一节描述流体运动的方法33第二节流体运动的基本概念38第三节连续性方程42第四节流体微团的运动分析44习题49第四章流体力学的基本方程51第一节理想流体运动微分方程51第二节伯努利方程55第三节动量方程和动量矩方程66习题70第五章管路、孔口、管嘴的水力计算73第一节黏性流体的两种流动状态74第二节圆管的层流运动76第三节圆管的湍流运动79第四节流动阻力与能量损失82第五节管路的水力计算91第六节管路中的水击95第七节孔口与管嘴出流99习题104第六章相似理论与量纲分析107第一节相似理论108第二节量纲分析118习题122第七章流动的测量与显示技术123第一节压强的测量124第二节流速的测量127第三节流量的测量138第四节流动显示技术142习题144第八章理想流体动力学145第一节平面势流146第二节速度势函数和流函数146第三节复势与复速度154第四节几种基本的平面势流155第五节势流的叠加158第六节圆柱体绕流161第七节理想流体的旋涡运动168第八节理想流体旋涡运动的基本定理170第九节旋涡的诱导速度176第十节卡门涡街178第十一节空间势流179习题187第九章黏性流体动力学基础190第一节黏性流体运动的纳维斯托克斯方程191第二节在简单边界条件下纳维斯托克斯方程的精确解197第三节边界层的概念204第四节边界层方程组及边界条件206第五节平板层流边界层的精确解208第六节边界层动量积分关系式212第七节平板边界层计算214第八节边界层分离及减阻221第九节湍流概述224第十节雷诺方程及雷诺应力226第十一节湍流的半经验理论229第十二节湍流模式理论237习题242第十章气体的一元流动245第一节声速与马赫数246第二节一元恒定等熵气流的基本方程249第三节一元恒定等熵气流的基本特性251第四节气流参数与通道面积的关系254第五节喷管255第六节有摩擦的管内流动260第七节有热交换的管内流动264习题268第十一章激波270第一节正激波与斜激波271第二节正激波的波前与波后272第三节突跃压缩与等熵压缩的比较278第四节斜激波的波前与波后280第五节激波极线285第六节压缩波与膨胀波287第七节膨胀波、激波的反射与相交291第八节波阻295习题296第十二章计算流体力学基础298第一节概述299第二节通用微分方程302第三节有限体积法304第四节Fluent概述311第五节计算实例——二维定常速度场计算316习题327第十三章机翼理论与叶栅理论基础329第一节机翼升力原理329第二节机翼与翼型的几何参数331第三节翼型的空气动力特性332第四节茹科夫斯基翼型与保角变换法334第五节奇点分布法346第六节有限翼展机翼简述350第七节亚声速机翼355第八节跨声速机翼360第九节超声速机翼362第十节叶栅概述365第十一节叶栅的特征方程370第十二节保角变换法解平面叶栅流动问题373第十三节平面叶栅流动的奇点分布解法381第十四节跨声速叶栅394第十五节超声速叶栅397第十六节叶栅三元流动解法简述399习题402附录405附录A气体动力函数表（κ=14）405附录B空气动力函数表（κ=13）405附录C有摩擦一元流动函数表（法诺线κ=14）406附录D有热交换一元流动函数表（瑞利线κ=14）407附录E正激波表（κ=14）408参考文献410