工程流体力学/李文科

本书是根据能源与动力工程专业和建筑环境与能源应用工程专业“工程流体力学”课程教学大纲的基本要求编写而成的。内容包括流体及其物理性质、流体静力学、流体动力学基础、流体的有旋流动和无旋流动、黏性流体的流动阻力与管路计算、黏性流体绕物体的流动、相似原理与因次分析、可压缩流体的流动、紊流射流、喷射器与烟囱、泵与风机概述、泵与风机的基本结构、离心泵与风机的基本理论与性能、泵与风机的运行调节与使用等。重点强调对基本概念、基本理论和基本计算方法的理解、掌握和应用。各章中附有大量的例题和习题，便于学生自主学习。

李文科，男，1959年1月出生，1982年1月毕业于安徽工业大学冶金工程系，获工学学士学位，1982-1983年在北京科技大学热能工程系研究生班进修学习。1982年以来在安徽工业大学热能与动力工程系任教，曾任热能与动力工程系教学系主任、党支部书记等职；副教授，硕士研究生导师。

前言(ⅰ) 第1章流体及其物理性质(1) 1.1流体的定义和特征(1) 1.2流体作为连续介质的假设(2) 1.3流体的密度和重度(2) 1.4流体的压缩性和膨胀性(5) 1.5流体的黏性及牛顿内摩擦定律(8) 1.6液体的表面性质(17) 习题1(19) 第2章流体静力学(21) 2.1作用在流体上的力(21) 2.2流体的静压力及其特性(22) 2.3流体平衡微分方程和等压面(24) 2.4流体静力学基本方程(28) 2.5绝对压力、相对压力和真空度(30) 2.6大气浮力作用下气体的静力学基本方程(31) 2.7液柱式测压计原理(32) 2.8液体的相对平衡(37) 2.9静止液体作用在平面上的总压力及压力中心(43) 2.10静止液体作用在曲面上的总压力(49) 习题2(51) 第3章流体动力学基础(59) 3.1流体流动的起因(59) 3.2流场的特征及分类(60) 3.3迹线与流线(66) 3.4流管、流束、流量和平均流速(69) 3.5流体的连续性方程(71) 3.6理想流体的运动微分方程(77) 3.7理想流体沿流线的伯努利方程及其应用(81) 3.8沿流线非稳定流动的伯努利方程(86) 3.9沿流线主法线方向速度和压力的变化(88) 3.10动量方程和动量矩方程(90) 习题3(97) 第4章流体的有旋流动和无旋流动(103) 4.1流体微团运动的分析(103) 4.2涡线、涡管、涡束和旋涡强度(110) 4.3平面流与流函数(113) 4.4势流与速度势函数(116) 4.5几种基本的平面有势流动(121) 4.6有势流动的叠加(127) 习题4(136) 第5章黏性流体的流动阻力与管路计算(139) 5.1流体的流动状态(139) 5.2黏性流体总流的伯努利方程(141) 5.3流动阻力的类型(145) 5.4圆管内流体的层流流动(146) 5.5圆管内流体的紊流流动(150) 5.6沿程阻力的计算(160) 5.7局部阻力的计算(168) 5.8孔口及管嘴流出计算(172) 5.9管路计算(179) 习题5(187) 第6章黏性流体绕物体的流动(195) 6.1黏性流体的运动微分方程(195) 6.2附面层的基本特征(200) 6.3层流附面层的微分方程式(202) 6.4附面层的动量积分方程式(204) 6.5附面层的位移厚度、动量损失厚度和能量损失厚度(206) 6.6平板层流附面层的计算(208) 6.7平板紊流附面层的近似计算(215) 6.8平板混合附面层的近似计算(218) 6.9曲面附面层的分离现象(221) 6.10黏性流体绕圆柱体的流动(224) 6.11黏性流体绕球体的流动(228) 习题6(233) 第7章相似原理与因次分析(236) 7.1概述(236) 7.2相似的概念(237) 7.3有因次量和无因次量(242) 7.4描述现象的微分方程及单值条件(246) 7.5相似三定理(248) 7.6相似准数的导出(253) 7.7瑞利因次分析法及伯金汉π定理(259) 7.8相似准数的转换(265) 7.9模型实验研究方法(267) 习题7(273) 第8章可压缩流体的流动(276) 8.1热力学的基本参量和定律(276) 8.2弱扰动波传播的物理过程(280) 8.3弱扰动波在运动流场中的传播特征(282) 8.4可压缩理想流体一维稳定流动的基本方程(284) 8.5亚音速流动与超音速流动的差异(289) 8.6完全气体的一维等熵流动(293) 8.7可压缩流体经收缩型喷管的流动特征(304) 8.8喷管的计算(306) 8.9激波(313) 8.10膨胀波(326) 8.11斜激波及膨胀波的反射和相交(330) 8.12可压缩流体经拉瓦尔喷管的流动特征(335) 8.13等截面有摩擦绝热管道中流体的流动(336) 8.14等截面无摩擦非绝热管道中流体的流动(345) 8.15等截面有摩擦非绝热管道中流体的等温流动(351) 习题8(356) 第9章紊流射流(359) 9.1自由射流(359) 9.2温差射流和浓差射流(369) 9.3旋转射流(375) 9.4半限制射流(382) 9.5环状射流与同心射流(386) 9.6超音速射流(387) 习题9(392) 第10章喷射器与烟囱(394) 10.1喷射器(394) 10.2烟囱(402) 习题10(410) 第11章泵与风机概述(412) 11.1泵与风机的分类(412) 11.2泵与风机的工作原理(413) 11.3泵与风机的主要性能参数(418) 第12章泵与风机的基本结构(420) 12.1离心式泵的基本构造(420) 12.2离心式风机的基本构造(425) 12.3轴流泵与轴流风机的基本构造(428) 第13章离心泵与风机的基本理论与性能(432) 13.1流体在叶轮中的运动分解(432) 13.2离心泵与风机的基本方程式(434) 13.3叶轮叶片形式及其对理论性能的影响(438) 13.4泵与风机的损失与效率(441) 13.5离心式泵与风机的性能曲线(444) 13.6泵与风机的相似律(449) 13.7泵与风机的比转数(458) 习题13(462) 第14章泵与风机的运行调节与使用(464) 14.1管路特性曲线与工作点(464) 14.2泵的汽蚀与安装高度(467) 14.3泵与风机运行工况的调节(472) 14.4泵与风机的联合运行(479) 14.5泵与风机的选型(485) 习题14(489) 习题参考答案(492) 参考文献(503)