本书主要是为工科低年级研究生和高年级本科生提供的一本基础流体力学教材?本书首先系统推导流体力学基本微分方程组,然后依次介绍基本方程在各个领域的应用,其中包括无粘和粘性流动?有旋与无旋流动?不可压缩与可压缩流动等?全书尽可能避免抽象的理论推导,力求反映新的科技进步和学科发展,注重物理背景介绍和联系工程实际,并附有较多的例题和课后练习题?由于本书自成体系,内容循序渐进,具有一定数学基础的读者均可读懂本书?

全书分13章,内容包括:流体力学的基础知识?流体力学的基本方程?涡量动力学?理想流体动力学基础?不可压缩平面势流?不可压缩空间轴对称势流?纳维斯托克斯方程的精确解?小雷诺数流动?不可压缩层流边界层流动?流动不稳定性?湍流?理想流体的一维可压缩流动?理想流体的平面可压缩流动等?

本书可作为能源动力?机械?化工?环境工程?水利?力学等不同专业的研究生和高年级本科生教材,也可供相关专业的教师和工程技术人员参考?

前辅文
第一章 流体力学的基础知识
  1.1 拉格朗日参考系与欧拉参考系
  1.2 迹线?流线和脉线
  1.3 物质导数
  1.4 流体微团运动分析
  1.5 有旋运动的基本概念
  1.6 物质积分的随体导数
  1.7 应力张量
  1.8 本构方程
第二章 流体力学的基本方程
  2.1 连续方程
  2.2 纳维 斯托克斯方程
  2.3 能量方程
   2.3.1 总能量方程
   2.3.2 机械能方程
   2.3.3 热力学第一定理———内能方程
  2.4 不可压缩流动与布西内斯克近似
   2.4.1 不可压缩流动成立的条件
   2.4.2 布西内斯克近似
  2.5 牛顿流体的基本方程组
  2.6 基本方程的数学性质
  2.7 边界条件
第三章 涡量动力学
  3.1 涡量场的运动学性质
  3.2 开尔文定理
  3.3 涡量动力学方程
  3.4 希尔球涡和兰金涡
  3.5 涡量场和散度场的诱导速度场
  3.6 直线涡丝和圆形涡丝
   3.6.1 直线涡丝
   3.6.2 圆形涡丝
  3.7 涡层
第四章 理想流体动力学基础
  4.1 理想流体流动与高雷诺数流动
  4.2 欧拉方程
  4.3 流线坐标系中的欧拉方程
  4.4 伯努利方程
   4.4.1 伯努利方程
   4.4.2 势流伯努利方程
   4.4.3 能量伯努利方程
  4.5 非惯性系中的欧拉方程
  4.6 非惯性系中的伯努利方程
   4.6.1 平移坐标系中的伯努利方程
   4.6.2 旋转坐标系中的伯努利方程
   4.6.3 非惯性系中的势流伯努利方程
第五章 不可压缩平面势流
  5.1 流函数,势函数与拉普拉斯方程
  5.2 复位势和复速度
  5.3 基本流动
  5.4 圆柱绕流
   5.4.1 无环量圆柱绕流
   5.4.2 有环量圆柱绕流
  5.5 布拉休斯公式
  5.6 镜像法
   5.6.1 平面定理———以实轴为边界
   5.6.2 平面定理———以虚轴为边界
   5.6.3 圆定理
  5.7 保角变换
  5.8 茹科夫斯基变换
   5.8.1 椭圆绕流
   5.8.2 平板绕流和库塔条件
   5.8.3 势流解的唯一性
  5.9 茹科夫斯基翼型
  5.10 施瓦茨 克里斯托费尔变换
  5.11 面元法
  5.12 水面重力波
第六章 不可压缩空间轴对称势流
  6.1 速度势函数和斯托克斯流函数
  6.2 速度势函数方程的解
  6.3 基本流动
  6.4 半无穷体绕流
  6.5 圆球绕流
  6.6 任意形状旋转体绕流
  6.7 巴特勒球定理
  6.8 达朗贝尔悖论
  6.9 物体外奇点对物体的作用力
  6.10 虚拟质量
第七章 纳维 斯托克斯方程的精确解
  7.1 基本方程
  7.2 定常的平行剪切流动
   7.2.1 两平行平板间的库埃特 泊肃叶流动
   7.2.2 管道内的泊肃叶流动
  7.3 非定常的平行剪切流动
   7.3.1 斯托克斯第一问题
   7.3.2 斯托克斯第二问题
  7.4 平面圆周运动
   7.4.1 两旋转同心圆柱面间的库埃特流动
   7.4.2 无限长直线涡丝的粘性扩散
  7.5 具有对流加速度的二维流动
   7.5.1 平面滞止区域的流动
   7.5.2 收缩形和扩放形通道内的流动
   7.5.3 多孔壁上的流动
  7.6 量纲分析
第八章 小雷诺数流动
  8.1 斯托克斯近似
  8.2 绕圆球的缓慢流动
  8.3 绕其他三维物体的缓慢流动
  8.4 斯托克斯近似的局限性和奥辛近似
  8.5 滑动轴承内润滑油的流动
  8.6 赫尔 肖流动
  8.7 通过多孔介质的缓慢流动
第九章 不可压缩层流边界层流动
  9.1 边界层厚度
  9.2 边界层方程
  9.3 边界层分离
  9.4 平壁边界层的布拉休斯解
  9.5 福克纳 斯坎方程
   9.5.1 绕楔形体或拐角的流动
   9.5.2 朝向点汇的流动
  9.6 平面自由射流
  9.7 边界层方程的近似解法
   9.7.1 卡门动量积分方程
   9.7.2 卡门 波尔豪森方法
   9.7.3 思韦茨方法
第十章 流动不稳定性
  10.1 谐波分析法
  10.2 Kelvin Helmholtz不稳定性
  10.3 贝纳尔对流
  10.4 旋转库埃特流动的泰勒不稳定性
  10.5 粘性平行剪切流动的稳定性
第十一章 湍流
  11.1 湍流概述及湍流的统计平均
   11.1.1 湍流的基本特性
   11.1.2 湍流的统计平均
  11.2 湍流的基本方程
   11.2.1 连续方程,动量方程和能量方程
   11.2.2 平均动能方程
   11.2.3 湍动能方程
  11.3 湍流统计理论简介
   11.3.1 湍流脉动量的关联
   11.3.2 湍流能谱分析
   11.3.3 能量级串与涡拉伸
   11.3.4 科尔莫戈罗夫局部各向同性假设与湍能谱的-5/3幂次律
  11.4 壁面上的湍流边界层流动
   11.4.1 二维边界层流动方程
   11.4.2 平均速度的分层结构
   11.4.3 内层与壁面律
   11.4.4 外层与科尔斯尾迹律
   11.4.5 边界层内湍流量的测量结果
  11.5 自由剪切湍流
  11.6 湍流模型
   11.6.1 布西内斯克公式和涡粘性模型
   11.6.2 混合长度理论
   11.6.3 Baldwin Lomax模型
   11.6.4 犓 ε模型
   11.6.5 雷诺应力模型
   11.6.6 湍流对流传热
   11.6.7 高级数值模拟简介
第十二章 理想流体的一维可压缩流动
  12.1 流体的热力学性质
  12.2 可压缩流动的基本方程组
  12.3 小扰动在静止流体中的传播
  12.4 有限振幅波的传播
   12.4.1 等熵有限振幅波
   12.4.2 有限振幅波的传播
  12.5 正激波
  12.6 中心膨胀波
  12.7 激波管
  12.8 一维定常等熵流动
第十三章 理想流体的平面可压缩流动
  13.1 势流
  13.2 小扰动理论
   13.2.1 势流方程的线性化
   13.2.2 边界条件的线性化
   13.2.3 压强因数的线性化
  13.3 波形壁绕流
   13.3.1 亚声速绕流
   13.3.2 超声速绕流
  13.4 超声速薄翼
  13.5 普朗特 格劳特法则
  13.6 斜激波
  13.7 普朗特 迈耶流动
  13.8 激波 膨胀波法
附录A 矢量的代数与微分运算
附录B 笛卡儿张量
附录C 正交曲线坐标系
附录D 流体力学基本方程组
附录E 复变函数
参考文献
索引