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绪论1

第1章 流体的宏观模型和物理属性9

1.1流体的连续介质假设10

1.2流体的主要物理性质11

1.2.1惯性11

1.2.2压缩性和膨胀性11

1.2.3粘性13

1.2.4液体的表面张力和毛细现象17

1.3非牛顿流体18

习题19

第2章 流体静力学22

2.1流体静压强及其特性23

2.1.1流体静压强23

2.1.2静止流体中应力的特征23

2.2欧拉平衡微分方程24

2.2.1平衡微分方程24

2.2.2平衡微分方程的全微分26

2.2.3等压面的概念26

2.3流体静压强的分布规律26

2.3.1静压强基本方程26

2.3.2测压管高度28

2.4压强的计算标准和度量单位29

2.4.1计算标准29

2.4.2度量单位30

2.5作用于平面的液体压力30

2.5.1解析法31

2.5.2图算法33

2.6作用于曲面的液体压力34

2.6.1曲面上的液体总压力34

2.6.2压力体36

2.7相对静止状态下流体的压力36

2.7.1等加速直线运动容器中液体的平衡36

2.7.2等角速度旋转容器中液体的平衡38

习题39

第3章 流体动力学基础45

3.1流体运动的描述方法46

3.1.1拉格朗日法（跟踪法）46

3.1.2欧拉法（布哨法）47

3.2流场的基本概念48

3.2.1恒定流与非恒定流48

3.2.2流线和迹线49

3.2.3元流和总流50

3.2.4过流断面50

3.2.5一元流、二元流及三元流51

3.3流体运动的连续性方程51

3.3.1恒定流的连续性方程51

3.3.2三维流动的连续性方程53

3.4理想流体运动的微分方程式54

3.5伯努利积分及能量方程56

3.5.1理想流体运动微分方程的积分56

3.5.2重力作用下理想流体的伯努利方程57

3.5.3总流的伯努利方程58

3.5.4粘性流体总流的伯努利方程60

3.6动量方程61

习题63

第4章 流动阻力和能量损失67

4.1沿程损失和局部损失68

4.1.1流动阻力和能量损失的分类68

4.1.2能量损失的计算公式68

4.2层流、紊流与雷诺数69

4.2.1雷诺实验69

4.2.2两种流态的判别标准70

4.2.3流态分析71

4.2.4粘性底层72

4.3圆管中的层流运动73

4.3.1均匀流基本方程73

4.3.2圆管层流的速度分布、沿程损失75

4.4圆管中的紊流运动77

4.4.1紊流运动的特征77

4.4.2紊流切应力、普朗特混合长度理论78

4.4.3圆管紊流流速分布80

4.5管路中的沿程阻力81

4.5.1沿程阻力系数及其影响因素的分析81

4.5.2尼古拉兹实验81

4.5.3沿程阻力系数λ的计算公式83

4.6管路中的局部阻力88

4.6.1局部水头损失发生的原因88

4.6.2弯管的局部损失90

4.6.3三通的局部损失90

4.6.4圆管突然扩大的局部水头损失91

4.7边界层的基本概念及绕流阻力93

4.7.1边界层的基本概念93

4.7.2边界层的分离95

4.7.3物体的绕流阻力96

习题98

第5章 孔口管嘴出流与管路水力计算102

5.1孔口出流103

5.1.1小孔口出流103

5.1.2大孔口出流105

5.2管嘴出流105

5.2.1管嘴出流流量公式105

5.2.2圆柱形管嘴内的真空度106

5.2.3其他类型管嘴出流106

5.3简单管路107

5.3.1短管计算107

5.3.2长管计算109

5.4管路的串联和并联110

5.4.1串联管道110

5.4.2并联管道111

5.4.3管网112

习题114

第6章 明渠恒定均匀流117

6.1明渠均匀流的特性及其计算公式118

6.1.1明渠的类型118

6.1.2明渠均匀流形成的条件及其特性120

6.1.3明渠均匀流的计算公式121

6.1.4水力最佳断面123

6.1.5渠道允许流速124

6.2简单断面明渠均匀流的水力计算125

6.2.1验算渠道的输水能力125

6.2.2确定渠道底坡125

6.2.3确定渠道的断面尺寸125

6.3无压圆管均匀流的水力计算128

6.3.1无压圆管均匀流水力的最佳充满度129

6.3.2无压圆管均匀流的水力计算方法131

6.4粗糙系数变化及复式断面明渠均匀流的水力计算133

6.4.1粗糙系数变化的明渠均匀流的水力计算133

6.4.2复式断面明渠均匀流的水力计算133

习题135

第7章 堰流137

7.1堰流的定义及类型138

7.1.1堰流的定义138

7.1.2堰流的类型138

7.2堰流的水力计算140

7.2.1薄壁堰的水力计算140

7.2.2实用堰的水力计算142

7.2.3宽顶堰的水力计算152

习题158

第8章 渗流160

8.1渗流的基本概念161

8.1.1多孔介质与渗流161

8.1.2渗流基本定律162

8.2渗流在井流中的应用165

8.2.1潜水完整井165

8.2.2承压完整井166

8.2.3因次分析和相似原理167

8.2.4相似准则170

8.3岩土工程中的渗流问题172

8.3.1岩体与土体渗流的区别172

8.3.2岩体的渗流问题173

习题175

第9章 流体力学实验176

9.1水静力学实验177

9.1.1实验目的177

9.1.2实验设备及测量仪器177

9.1.3实验原理178

9.1.4实验方法与步骤178

9.1.5注意事项179

9.1.6资料整理与结果分析179

9.1.7思考题180

9.2不可压缩恒定流能量方程实验180

9.2.1实验目的180

9.2.2实验设备及测量仪器180

9.2.3实验原理181

9.2.4实验方法与步骤181

9.2.5注意事项181

9.2.6资料整理与结果分析182

9.2.7思考题182

9.3文丘里流量计实验183

9.3.1实验目的183

9.3.2实验设备及测量仪器183

9.3.3实验原理183

9.3.4实验方法与步骤184

9.3.5注意事项184

9.3.6资料整理与结果分析184

9.3.7思考题185

9.4雷诺实验185

9.4.1实验目的185

9.4.2实验设备及测量仪器185

9.4.3实验原理186

9.4.4实验方法与步骤186

9.4.5注意事项186

9.4.6资料整理与结果分析186

9.4.7思考题187

9.5动量方程实验187

9.5.1实验目的187

9.5.2实验设备及测量仪器187

9.5.3实验原理188

9.5.4实验方法与步骤188

9.5.5资料整理与结果分析188

9.5.6思考题189

9.6管流的沿程阻力实验189

9.6.1实验目的189

9.6.2实验设备及测量仪器189

9.6.3实验原理190

9.6.4实验方法与步骤190

9.6.5注意事项190

9.6.6资料整理与结果分析191

9.6.7思考题191

参考文献192