水动力学讲义

序言

本书是1958年钱学森先生在清华大学给第一届力学研究班学员讲授《水动力学》课程用的讲义手稿与学生课堂笔记的结合。钱学森先生选材简赅精切，遴选的内容具有基础性、经典性，且清晰耐读，详略得体，推演细腻，覆盖全面。

本书可供科技人员、教研人员及广大师生研究和学习之用。

钱学森，中国科学院、中国工程院资深院士，空气动力学家、系统科学家，我国近代力学事业的奠基人之一，工程控制论创始人之一，我国系统工程理论与应用研究的倡导人，为我国火箭、导弹和航天事业的创建和发展做出了卓越贡献，在空气动力学、航空工程、喷气推进、工程控制论、物理力学等技术科学领域做出许多开创性贡献。

手稿篇

第一讲表面波３

基本方程式3

平面波6

在深水中的驻波7

进行波9

第二讲表面波（续）11

另一研究行波的方法11

群速度12

在有限深度液体中的波13

在空气与水交界面上的波15

风力生波的问题18

第三讲波阻19

波的能量19

能量的转移20

波阻21

在自由面下的旋21

第四讲水面滑行的平板28

作用在自由面上的力F28

以仰角α运行的平板30

船舶造波阻力的计算34

第五讲浅水中的长波35

基本方程式35

写成气动力学的形式37

高速气流的水流模型39

特征线解法40

水跃42

第六讲河流水动力学46

河道和明渠中的流动46

定常流、合流问题49

洪峰、不定常流52

特征线法54

第七讲空化56

空泡、空蚀现象56

局部的空蚀57

完全的空泡情况58

完全空泡中的平板（任意攻角）60

正迎水流的平板63

正迎水的平板（另一推演）67

第八讲非线性自由面及交界面问题70

基本方程式70

自由面问题71

一种转换73

异重流77

水库的异重流问题80

第九讲泥沙问题86

渠道中泥沙的输移86

悬沙浓度的分布87

浅水情况下的沙涟波长91

注释与说明94

课堂笔记篇

课堂笔记说明105

引言107

第一讲表面波109

基本方程109

平面波116

第二讲表面波（续）124

群速度127

在有限深度液体中的波129

空气与水交界面上的波133

第三讲波阻138

波的能量138

驻波139

进行波140

能量的转移141

潜水的旋涡143

作用在旋涡上的力150

第四讲水面滑行的平板153

作用在自由面上一点的力F的解153

以仰角α滑行的平板158

两类问题165

吃水深的船，船身窄165

吃水浅的快艇166

第五讲浅水中的长波167

基本方程式167

写成气动力学的形式171

高速气流的水流模型173

特征线方法174

水跃 176

第六讲河道和明渠中的流动182

基本方程182

定常流、合流问题185

一个简单的不定常流——洪峰189

一般径流计算192

第七讲空泡、空蚀现象195

局部的空化197

完全的空泡情况198

完全空泡中的平板201

第八讲泥沙问题209

河道中泥沙的输移问题210

悬沙浓度的分布211

浅水（情况下）沙涟波长215

结束语220

编后记222

本书是1958年钱学森先生在清华大学给第一届力学研究班学员讲授《水动力学》课程用的讲义手稿与学生课堂笔记的结合。钱学森先生选材简赅精切，遴选的内容具有基础性、经典性，且清晰耐读，详略得体，推演细腻，覆盖全面。

本书可供科技人员、教研人员及广大师生研究和学习之用。

钱学森，中国科学院、中国工程院资深院士，空气动力学家、系统科学家，我国近代力学事业的奠基人之一，工程控制论创始人之一，我国系统工程理论与应用研究的倡导人，为我国火箭、导弹和航天事业的创建和发展做出了卓越贡献，在空气动力学、航空工程、喷气推进、工程控制论、物理力学等技术科学领域做出许多开创性贡献。

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