西北工业大学考研(西北工业大学考研分数线2022)




西北工业大学考研,西北工业大学考研分数线2022

流体力学是经典力学的一个重要分支,研究在各种力的作用下流体的静止和运动状态,以及流体和其他物体有相对运动时的相互作用和流动规律。

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是为飞行器动力工程、能源与动力工程等专业编写的流体力学教材,是编者根据多年流体力学基础课程的授课经验,结合航空宇航科学与技术、热能工程与工程热物理学科的发展趋势和研究成果编写而成。本书注重基本概念、原理、方法的阐述,既考虑学科本身的系统性,又结合飞行器动力工程专业和能源与动力工程专业对流体力学知识的需求。在内容方面,本书力求将科学技术的最新发展融入教学,体现适应科学技术发展的需要,同时也强调理论基础和能力培养,贯彻学以致用。

本书的一个核心问题是建立流体力学基本方程组,该方程组反映流体运动的基本规律。在课程的初始阶段建立复杂的方程组不易被学生接受,因此本书采用了由简到繁、由浅入深的编排顺序:先介绍静力学、再介绍运动学、最后介绍动力学;先介绍理想流体、再介绍黏性流体;先介绍不可压缩流动、再介绍可压缩流动。在静力学部分,从流体的受力到欧拉静平衡方程,由欧拉静平衡方程导出重力作用下和平衡流体的压强分布规律,又由压强分布规律导出平面和曲面的受力,层层递进。在运动学部分,先讲解流体力学中一些基本的概念和定理,为后续动力学部分做铺垫;介绍理想流体时,连续方程、动量方程、能量方程的积分形式和微分形式采用不同的方式推导,让学生首先建立对不同形式控制方程的概念,之后对于连续方程和动量方程给出了微分与积分形式的转换过程,让学生建立起不同形式方程之间的联系,能够充分理解和灵活运用不同形式的控制方程。有了理想流体的基本方程组做铺垫,在介绍黏性流体时,学生就比较容易理解其复杂的形式。在介绍不可压缩流动的基础上,第 9 章阐述了可压缩一维定常流动。多年的教学实践证明由简到繁、由浅入深的顺序有助于学生对复杂问题的理解和运用。

另外,本书倡导“专业文化”,注重学生“专业人文素质”的培养。在各章节中,将涉及的相关历史人物的事迹及其对流体力学发展的贡献等呈现出来,让学生不只学习专业的知识,同时了解专业知识背后的人文精神。“拓展延伸”模块是相关知识的拓展,这些知识可以作为课上内容的补充,能更好地帮助学生理解、掌握、运用所学知识。

内容简介

阐述了流体力学的基本理论和基础知识,主要内容包括流体的物理性质、流体静力学、流体运动学、黏性流体动力学、理想不可压缩流体平面有势流动、相似理论、流动损失和管网计算、可压缩一维定常流动、射流。本书以经典的流体力学知识为主线,将流体力学的发展历程融入其中。结合航空宇航科学与技术、热能工程与工程热物理学科的发展趋势和研究成果,提供了翔实的流体力学图表资料,力求体现多年流体力学教学改革的成果,满足相关专业流体力学的教学要求,反映相关学科的研究成果和发展趋势。

目录速览

前言

第1章绪论1
1.1流体力学的发展1
1.2流体的力学特性和连续介质模型3
1.2.1流体的力学特性3
1.2.2连续介质模型4
1.3流体的黏性5
1.3.1牛顿内摩擦定律5
1.3.2动力黏性系数和运动黏性系数8
1.3.3理想流体9
1.4流体的其他物理性质10
1.4.1流体的压缩性和膨胀性10
1.4.2流体的导热性11
习题12
第2章流体静力学15
2.1流体上的作用力和静压强15
2.1.1质量力和表面力15
2.1.2流体的静压强16
2.2静止流体微分方程及相关概念18
2.2.1欧拉静平衡方程18
2.2.2力势函数20
2.2.3等压面22
2.3重力作用下流体内部的压强22
2.3.1重力作用下液体内部压强分布规律22
2.3.2压强测量26
2.3.3重力作用下的大气压强分布规律28
2.4流体的相对平衡30
2.4.1等加速直线运动容器中液体的平衡31
2.4.2等角速度旋转容器中液体的平衡32
2.5流体对平面的作用力36
2.6流体对曲面的作用力41
2.6.1流体对曲面作用力的计算过程41
2.6.2流体对曲面作用力的应用43
2.7表面张力的相关知识46
2.7.1表面张力46
2.7.2弯曲压强48
2.7.3毛细现象49
习题54
第3章流体运动分析基础62
3.1流体运动的描述62
3.1.1拉格朗日法和欧拉法62
3.1.2流体运动的分类64
3.2随流导数67
3.3体系和控制体69
3.4雷诺输运定理69
3.5描述流场的几个概念72
3.5.1迹线、流线及脉线72
3.5.2流管及流面75
3.6流体微团的运动和变形76
3.6.1流体微团的运动分析76
3.6.2亥姆霍兹速度分解定理80
3.7有旋流动及无旋流动81
3.7.1有旋流动及旋涡强度81
3.7.2无旋流动及速度势函数84
习题87
第4章理想流体动力学的基本方程90
4.1连续方程90
4.1.1积分形式连续方程90
4.1.2微分形式连续方程92
4.1.3微分与积分形式的转换94
4.2动量方程95
4.2.1积分形式动量方程95
4.2.2微分形式动量方程96
4.2.3微分与积分形式的转换99
4.3伯努利方程101
4.3.1伯努利方程导出过程101
4.3.2非定常无旋流的伯努利方程103
4.3.3伯努利方程的应用105
4.4能量方程110
4.4.1积分形式能量方程111
4.4.2微分形式能量方程113
习题116
第5章理想不可压缩流体平面有势流动122
5.1平面流动中的流函数和速度势函数123
5.1.1流函数123
5.1.2速度势函数125
5.2不可压缩平面势流的求解126
5.2.1不可压缩平面势流的势函数方程和流函数方程126
5.2.2不可压缩平面势流的势函数和流函数关系127
5.2.3边界条件128
5.2.4基本解的叠加原理129
5.3部分简单平面势流的叠加130
5.3.1直匀流130
5.3.2点源和点汇131
5.3.3点涡134
5.3.4偶极子136
5.4几种简单平面势流的叠加138
5.4.1点源和点涡的叠加138
5.4.2直匀流和点源的叠加139
5.5直匀流绕不带环量圆柱的流动及应用142
5.5.1直匀流绕不带环量圆柱的流动142
5.5.2圆柱形测速管原理145
5.6直匀流绕带环量圆柱的流动及应用148
5.6.1直匀流绕带环量圆柱的流动149
5.6.2升力定理151
习题155
第6章黏性流体动力学159
6.1黏性流体运动方程159
6.1.1连续方程159
6.1.2动量方程160
6.1.3能量方程166
6.2N-S方程171
6.2.1广义牛顿定律171
6.2.2N-S方程的建立174
6.2.3能量方程的变形175
6.3初始条件和边界条件177
6.4雷诺实验与雷诺数181
6.4.1雷诺实验181
6.4.2雷诺数的物理意义183
6.5雷诺方程184
6.5.1湍流的脉动现象与时均化185
6.5.2常用的时均运算关系式186
6.5.3时均化连续方程188
6.5.4雷诺方程的导出189
6.6边界层192
6.6.1边界层基础知识192
6.6.2边界层微分方程195
6.6.3边界层积分法197
6.6.4边界层分离207
习题212
第7章相似理论217
7.1相似第一定理217
7.1.1相似原理与相似要素217
7.1.2相似准则数与相似理论的关系221
7.2相似第二定理223
7.2.1相似第二定理的表述223
7.2.2相似模拟建立方法224
7.2.3量纲227
7.3相似第三定理230
7.3.1量纲独立量与量纲不独立量230
7.3.2主定量和被定量231
7.3.3 定理的推导过程233
7.4模型实验237
7.4.1全面力学相似237
7.4.2近似模化法239
习题240
第8章流动损失和管网计算242
8.1流动损失的分类242
8.1.1流动损失规律与流动状态的关系242
8.1.2沿程损失与局部损失243
8.2层流流动的损失计算244
8.2.1圆管截面上的速度分布244
8.2.2沿程损失的计算247
8.3湍流流动的损失计算248
8.3.1壁面湍流流动的结构248
8.3.2湍流的速度分布249
8.3.3湍流的沿程损失计算252
8.4管道中的损失253
8.4.1管道中的沿程损失253
8.4.2管道中的局部损失255
8.5管道的网络算法261
8.5.1网络算法简介262
8.5.2润滑系统元件模化和处理263
习题273
第9章可压缩一维定常流动277
9.1声速和马赫数277
9.1.1声速277
9.1.2马赫数279
9.2完全气体定常等熵流动281
9.2.1三种参考状态281
9.2.2用滞止参数表示各种特定速度283
9.2.3速度系数283
9.2.4静参数与滞止参数的关系284
9.3变截面管流285
9.3.1速度与截面积变化的关系285
9.3.2临界截面、密流和流量公式286
9.4正激波288
9.4.1正激波的基本方程289
9.4.2正激波绝热关系289
9.4.3普朗特速度关系291
9.4.4正激波前后热力学参数关系291
9.4.5应用举例292
9.5理想气体管内等熵流动294
9.5.1渐缩喷管294
9.5.2拉瓦尔喷管流动296
9.6发动机容腔压力的瞬态响应300
9.6.1空气系统的容腔效应301
9.6.2瞬态响应的计算302
习题305
第10章射流308
10.1射流概述308
10.1.1射流的分类308
10.1.2射流的应用309
10.1.3研究射流需解决的问题310
10.2自由射流311
10.2.1自由射流的结构311
10.2.2自由射流边界宽度312
10.2.3自由射流中的速度分布特性313
10.2.4自由射流轴心速度衰减规律316
10.2.5自由射流断面平均流速变化规律319
10.2.6自由射流的湍流特性320
10.3温差射流322
10.3.1温差分布规律323
10.3.2无因次初始温度对轴心速度与温度衰减规律的影响324
10.3.3质量平均温差变化规律326
10.4自由湍流射流理论分析327
10.5管内射流的分析及应用328
10.5.1管内射流329
10.5.2喷管引射器的增推330
习题334
参考文献336

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