第1章 緒論 1
第一節(jié) 流體力學(xué)的任務(wù)和地位 1
一、流體力學(xué)研究的對(duì)象和任務(wù) 1
二、流體力學(xué)的地位 2
三、關(guān)于學(xué)好流體力學(xué)這門課的幾點(diǎn)意見 2
第二節(jié) 流體力學(xué)模型與理論基礎(chǔ) 3
一、流體質(zhì)點(diǎn)的連續(xù)介質(zhì)模型 3
二、不可壓縮流體的力學(xué)模型 3
三、理想流體力學(xué)模型 4
四、靜止（相對(duì)靜止） 力學(xué)模型 4
五、流體力學(xué)理論基礎(chǔ) 4
第三節(jié) 作用在流體上的力 4
一、用截面分離體法分析作用在流體上的力 5
二、質(zhì)量力 5
三、表面力 6
第四節(jié) 流體的主要物理性質(zhì) 7
一、慣性 7
二、重力特性 7
三、流體的壓縮性和膨脹性 8
四、流體的黏滯性 12
思考題與習(xí)題 18
第2章 流體靜力學(xué) 20
第一節(jié) 流體靜壓強(qiáng) 20
一、流體靜壓強(qiáng)的定義 20
二、流體靜壓強(qiáng)的特性 21
第二節(jié) 流體平衡微分方程式 22
一、平衡微分方程式 22
二、等壓面概念 25
第三節(jié) 重力作用下流體平衡壓強(qiáng)分布 25
一、重力作用下流體平衡壓強(qiáng)分布規(guī)律 25
二、壓強(qiáng)的表示方法 26
三、測壓原理 27
四、靜力奇象問題 28
五、壓力傳遞及帕斯卡定律 29
第四節(jié) 靜止流體對(duì)壁面的壓力 29
一、平面壁上的總壓力 29
二、曲面壁上的總壓力 32
第五節(jié) 相對(duì)靜止流體的壓強(qiáng)分布規(guī)律 34
第六節(jié) 浮力及物體的沉浮 36
思考題與習(xí)題 37
第3章 流體運(yùn)動(dòng)學(xué) 40
第一節(jié) 描述流體運(yùn)動(dòng)的兩種方法 40
一、系統(tǒng)和控制體 40
二、研究流體運(yùn)動(dòng)的拉格朗日法 41
三、歐拉法 43
四、歐拉變數(shù)和拉格朗日變數(shù)的互換 47
第二節(jié) 流體運(yùn)動(dòng)的基本概念 48
一、跡線、流線 49
二、流管、流束、過流斷面、元流和總流 51
三、流量與凈通量 52
四、斷面平均流速 53
第三節(jié) 流體運(yùn)動(dòng)的分類 54
一、恒定流與非恒定流 54
二、均勻流和非均勻流 55
三、漸變（緩變） 流和急變流 55
第四節(jié) 連續(xù)性微分方程 56
一、連續(xù)性微分方程式的定義 56
二、任意形狀控制體下連續(xù)性微分方程 57
三、恒定總流連續(xù)性方程式 58
第五節(jié) 流體微團(tuán)運(yùn)動(dòng)分析 59
一、線變形率（線變率） 60
二、角變形率（角變率） 61
三、轉(zhuǎn)角速度（角轉(zhuǎn)速） 62
四、流體微團(tuán)的組合表達(dá) 62
第六節(jié) 無渦流和有渦流 63
一、無渦流 64
二、有渦流 64
思考題與習(xí)題 66
第4章 流體動(dòng)力學(xué) 69
第一節(jié) 歐拉運(yùn)動(dòng)微分方程 69
第二節(jié) 理想流體恒定元流能量方程 71
第三節(jié) 理想流體恒定元流能量方程的應(yīng)用 72
一、理想流體恒定元流能量方程的物理意義 72
二、理想流體恒定元流能量方程的幾何意義 73
三、畢托管 73
第四節(jié) 實(shí)際流體運(yùn)動(dòng)微分方程 75
第五節(jié) 實(shí)際流體元流與總流能量方程 78
一、實(shí)際流體恒定元流的能量方程 78
二、恒定總流過水?dāng)嗝嫔系膲簭?qiáng)分布 78
三、恒定總流的能量方程 79
四、有流量分流或匯流的能量方程 82
五、有能量輸入或輸出的能量方程 83
六、恒定氣流能量方程式 83
第六節(jié) 恒定總流動(dòng)量方程和動(dòng)量矩方程 85
一、恒定總流的動(dòng)量方程 85
二、恒定總流動(dòng)量方程和總流動(dòng)量矩方程的應(yīng)用 87
思考題與習(xí)題 90
第5章 相似性原理和量綱分析 92
第一節(jié) 量綱概念與量綱和諧定理 92
一、量綱的概念 92
二、無量綱量 93
三、量綱和諧定理 94
第二節(jié) 相似概念及基本內(nèi)容 94
一、幾何相似 94
二、時(shí)間相似 95
三、運(yùn)動(dòng)相似 95
四、動(dòng)力相似 96
第三節(jié) 量綱分析和相似準(zhǔn)則推導(dǎo)方法 97
一、應(yīng)用 定理進(jìn)行量綱和相似準(zhǔn)則分析推導(dǎo) 97
二、用動(dòng)力相似的定義推導(dǎo)相似準(zhǔn)則 101
第四節(jié) 模型律的應(yīng)用舉例 105
一、弗勞德模型律的應(yīng)用 105
二、雷諾模型律的應(yīng)用 106
三、歐拉模型律的應(yīng)用 107
思考題與習(xí)題 108
第6章 流動(dòng)阻力和能量損失 109
第一節(jié) 流動(dòng)阻力和能量損失分類 109
一、沿程阻力和沿程水頭損失 109
二、局部阻力及局部水頭損失 110
第二節(jié) 雷諾實(shí)驗(yàn)及流態(tài)判別 110
一、雷諾實(shí)驗(yàn) 110
二、層流、紊流的判別標(biāo)準(zhǔn) 112
第三節(jié) 均勻流動(dòng)方程式 113
一、沿程水頭損失 113
二、均勻流基本方程式 114
第四節(jié) 圓管中的層流運(yùn)動(dòng) 115
一、圓管層流的速度分布及平均流速 115
二、動(dòng)能修正系數(shù)與動(dòng)量修正系數(shù) 116
三、沿程阻力系數(shù) 116
第五節(jié) 流體的紊流運(yùn)動(dòng) 117
一、紊流運(yùn)動(dòng)要素的脈動(dòng)及時(shí)均化 117
二、紊流切應(yīng)力與普朗特混合長度理論 118
第六節(jié) 紊流沿程阻力損失計(jì)算 120
一、圓管層流底層與紊流核心 120
二、流速分布 121
三、尼古拉茲實(shí)驗(yàn)曲線 122
四、工業(yè)管道的實(shí)驗(yàn)曲線 124
五、沿程阻力系數(shù)的經(jīng)驗(yàn)公式 125
第七節(jié) 局部阻力損失計(jì)算 127
一、局部水頭損失發(fā)生的原因 127
二、圓管中水流突然擴(kuò)大的局部水頭損失 127
三、管道流入水池局部損失系數(shù) 128
四、斷面突然收縮水頭損失計(jì)算 128
五、管路進(jìn)口水頭損失計(jì)算 129
六、漸擴(kuò)漸縮彎折管及管路配件局部水頭損失計(jì)算 129
七、非圓管的當(dāng)量直徑計(jì)算 131
思考題與習(xí)題 132
第7章 孔口、管嘴和管路流動(dòng) 135
第一節(jié) 孔口、管嘴出流 135
一、小孔口自由出流 135
二、孔口淹沒出流 136
三、孔口的收縮系數(shù)及流量系數(shù) 137
四、大孔口的流量系數(shù) 138
五、圓柱形外管嘴出流 138
六、圓柱形外管嘴的真空作用 139
七、孔口（或管嘴） 的變水頭出流 140
第二節(jié) 短管的水力計(jì)算 140
一、簡單管路短管的計(jì)算方法 141
二、虹吸管的計(jì)算 141
三、水泵吸水管的計(jì)算 143
第三節(jié) 長管串聯(lián)管和并聯(lián)管水力計(jì)算 144
一、長管水力計(jì)算 144
二、串聯(lián)管路 147
三、并聯(lián)管路 147
第四節(jié) 管網(wǎng)計(jì)算基礎(chǔ) 149
一、枝狀管網(wǎng) 149
二、環(huán)狀管網(wǎng) 150
三、哈代-克羅斯（Hardy-Cross） 迭代法 151
第五節(jié) 有壓管路中的水擊 152
一、水擊現(xiàn)象 153
二、水擊壓強(qiáng)的計(jì)算 154
三、水擊波的傳播速度 155
四、防止水擊危害的措施 156
思考題與習(xí)題 156
第8章 一元?dú)怏w動(dòng)力學(xué) 159
第一節(jié) 聲速和馬赫數(shù) 159
一、聲速 159
二、馬赫數(shù) 161
第二節(jié) 一元?dú)饬鞯牧鲃?dòng)特征 163
一、可壓縮氣體總流的連續(xù)性方程 163
二、可壓縮氣體運(yùn)動(dòng)微分方程 163
三、可壓縮氣體能量方程 164
第三節(jié) 等熵和絕熱氣流方程式 165
一、一元?dú)饬鞯臏箙?shù) 165
二、一元?dú)怏w等熵流動(dòng)與馬赫數(shù) 167
第四節(jié) 收縮噴管與拉瓦爾噴管 169
一、收縮噴管 169
二、拉瓦爾噴管 172
思考題與習(xí)題 173
第9章 明渠流與堰流 175
第一節(jié) 明渠流的特點(diǎn) 175
第二節(jié) 明渠均勻流的計(jì)算公式 176
一、謝才公式 176
二、曼寧公式（曼寧系數(shù)） 177
三、巴甫洛夫斯基公式 178
第三節(jié) 明渠水力最優(yōu)斷面和允許流速 179
一、水力最優(yōu)斷面 179
二、邊坡系數(shù)已定前提下的梯形斷面水力最優(yōu)條件 179
三、渠道的允許流速 180
第四節(jié) 明渠均勻流水力計(jì)算的基本問題 181
一、梯形斷面渠道水力計(jì)算的基本問題 181
二、無壓圓管均勻流的水力計(jì)算 183
第五節(jié) 明渠恒定非均勻漸變流的基本微分方程 185
第六節(jié) 斷面單位能量與臨界水深 187
一、斷面單位能量 187
二、臨界水深 187
三、緩流急流臨界流及其判別準(zhǔn)則 188
第七節(jié) 水躍 189
一、水躍的基本方程 189
二、共軛水深與水躍長度計(jì)算 190
第八節(jié) 棱柱形渠道恒定非均勻漸變流水面曲線 191
一、漸變流水面曲線變化分析 191
二、渠道底坡變化時(shí)水面曲線的連接 193
三、棱柱形渠道中恒定非均勻漸變流水面曲線的計(jì)算 193
第九節(jié) 堰流的定義、分類和基本公式 197
一、堰流的定義 197
二、堰流的分類 197
三、堰流的基本公式 198
第十節(jié) 薄壁堰 198
一、完全堰 198
二、淹沒堰 199
三、側(cè)收縮堰 200
四、三角堰 201
五、梯形薄壁堰 201
第十一節(jié) 實(shí)用斷面堰 202
一、實(shí)用斷面堰及其分類 202
二、實(shí)用斷面堰的計(jì)算 202
第十二節(jié) 寬頂堰 203
一、自由式無側(cè)收縮寬頂堰 203
二、淹沒標(biāo)準(zhǔn)和無側(cè)收縮淹沒式寬頂堰 205
三、側(cè)收縮寬頂堰 205
第十三節(jié) 橋孔過流水力計(jì)算 207
一、小橋孔徑的水力計(jì)算公式 207
二、小橋孔徑水力計(jì)算原則 207
第十四節(jié) 閘下出流 209
一、自由式閘下出流 209
二、淹沒式閘下出流 210
思考題與習(xí)題 210
第10章 滲流 213
第一節(jié) 滲流運(yùn)動(dòng) 213
一、滲流理論的應(yīng)用 213
二、地下水的狀態(tài) 213
第二節(jié) 滲流基本定律 214
一、滲流模型 214
二、達(dá)西滲流定律 214
三、滲透系數(shù) 215
第三節(jié) 地下水的均勻流和非均勻流 215
一、恒定均勻流和非均勻漸變流流速沿?cái)嗝婢鶆蚍植? 215
二、漸變滲流的基本微分方程和浸潤曲線 216
第四節(jié) 井和集水廊道 218
一、集水廊道 218
二、潛水井（無壓井） 219
三、自流井 220
四、大口井與基坑排水 221
五、井群 222
六、滲水井與河邊井 224
思考題與習(xí)題 226
參考文獻(xiàn) 228
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