工程流体力学

图书标准信息

• 作者 李福宝；刘达京；李勤；刘雄飞
• 出版社 中国石化出版社有限公司
• 出版时间 2023-03
• 版次 1
• ISBN 9787511469724
• 定价 36.00元
• 装帧 其他
• 开本 16开
• 纸张 胶版纸
• 页数 212页
• 字数 249千字

【内容简介】

本书围绕石油化工工艺与装置，从理论和应用两个层面切入编写。全书共分7章，主要内容包括：流体基本物理性质、流体静力学、流体运动学、流体动力学、平面势流、管内流动、流体绕物流动等。本书可作为过程装备与控制工程、能源与动力工程、油气储运工程、环保设备工程等相关专业的教材使用。
  ?

【作者简介】

李福宝，沈阳工业大学教授，从事动力工程及工程热物理专业。曾主编教材《过程装备机械基础》《压力容器及过程设备设计》《流体力学》等。

【目录】

目　　录

第1 章　 流体的基本物理性质 ( 1 )

　 1. 1　 流体的连续介质模型  ( 1 )

　 1. 2　 流体的物理性质  ( 2 )

　 　 1. 2. 1　 流体密度  ( 2 )

　 　 1. 2. 2　 流动性  ( 2 )

　 　 1. 2. 3　 可压缩性和膨胀性  ( 2 )

　 　 1. 2. 4　 黏性  ( 3 )

　 1. 3　 流体分类  ( 6 )

　 　 1. 3. 1　 牛顿流体(Newtonian fluid)和非牛顿流体(Non-Newtonian fluid)  ( 6 )

　 　 1. 3. 2　 黏性流体和理想流体  ( 6 )

　 1. 4　 表面张力 (Surface tension)  ( 6 )

　 　 1. 4. 1　 影响球  ( 6 )

　 　 1. 4. 2　 表面张力产生的原因  ( 7 )

　 　 1. 4. 3　 拉普拉斯公式  ( 8 )

　 　 1. 4. 4　 毛细现象  ( 9 )

　 题与解  ( 11 )

第2 章　 流体静力学  ( 17 )

　 2. 1　 作用在流体上的力  ( 17 )

　 　 2. 1. 1　 表面力  ( 17 )

　 　 2. 1. 2　 质量力  ( 18 )

　 　 2. 1. 3　 液体静压强及特性  ( 18 )

　 2. 2　 流体平衡微分方程  ( 18 )

　 　 2. 2. 1　 平衡微分方程 (Equilibrium differential equation)  ( 18 )

　 　 2. 2. 2　 压强差公式  ( 19 )

　 　 2. 2. 3　 等压面微分方程  ( 20 )

　 　 2. 2. 4　 力的势函数  ( 20 )

　 2. 3　 流体静力学基本方程式  ( 21 )

　 　 2. 3. 1　 重力场中液体的平衡方程  ( 21 )

　 　 2. 3. 2　 不可压缩流体中压强计算公式  ( 22 )

　 2. 4　 典型应用  ( 22 )

　 　 2. 4. 1　 连通器  ( 22 )

　 　 2. 4. 2　 压力的传递  ( 23 )

　 　 2. 4. 3　 压强计量  ( 23 )

　　 2. 4. 4　 油水分离水力旋流器  ( 25 )

　 题与解  ( 27 )

第3 章　 流体运动学  ( 34 )

　 3. 1　 流体运动的特点  ( 34 )

　 　 3. 1. 1　 流体运动的特点  ( 34 )

　 　 3. 1. 2　 流场的概念  ( 34 )

　 　 3. 1. 3　 流动的分类  ( 35 )

　 3. 2　 流体运动的描述  ( 35 )

　 　 3. 2. 1　 拉格朗日法  ( 35 )

　 　 3. 2. 2　 欧拉法  ( 37 )

　 　 3. 2. 3　 质点导数  ( 37 )

　 3. 3　 流场的直观表示  ( 39 )

　 　 3. 3. 1　 迹线  ( 39 )

　 　 3. 3. 2　 流线  ( 40 )

　 　 3. 3. 3　 流线与迹线的关系  ( 41 )

　 3. 4　 流体微团运动分析  ( 42 )

　 　 3. 4. 1　 平动  ( 43 )

　 　 3. 4. 2　 线变形  ( 43 )

　 　 3. 4. 3　 角变形  ( 44 )

　 　 3. 4. 4　 旋转  ( 46 )

　 3. 5　 有旋流动与无旋流动  ( 47 )

　 　 3. 5. 1　 涡量  ( 47 )

　 　 3. 5. 2　 有旋流动与无旋流动  ( 48 )

　 3. 6　 速度环量、 斯托克斯公式、 高斯公式、 汤姆孙定理  ( 50 )

　 　 3. 6. 1　 速度环量  ( 50 )

　 　 3. 6. 2　 斯托克斯公式  ( 50 )

　 　 3. 6. 3　 高斯公式 (Gaussian formula)  ( 51 )

　 　 3. 6. 4　 汤姆孙定理  ( 51 )

　 题与解  ( 51 )

第4 章　 流体动力学  ( 57 )

　 4. 1　 输运公式  ( 57 )

　 　 4. 1. 1　 系统与控制体  ( 57 )

　 　 4. 1. 2　 输运公式  ( 58 )

　 4. 2　 面向控制体的流体动力学积分方程  ( 59 )

　 　 4. 2. 1　 质量连续方程  ( 59 )

　 　 4. 2. 2　 动量方程  ( 62 )

　 　 4. 2. 3　 能量方程  ( 64 )

　 　 4. 2. 4　 伯努利方程及其应用  ( 67 )

　 4. 3　 流体动力学微分方程 (Fluid dynamics differential equation)  ( 77 )

　 　 4. 3. 1　 连续方程  ( 77 )

　 　 4. 3. 2　 运动方程  ( 80 )

　4. 4　 不可压缩流体流动微分方程  ( 93 )

　 　 4. 4. 1　 建立微分方程的基本方法  ( 93 )

　 　 4. 4. 2　 初始条件和边界条件  ( 94 )

　 　 4. 4. 3　 典型应用  ( 95 )

　 题与解  (102)

第5 章　 平面势流  (117)

　 5. 1　 势函数  (117)

　 　 5. 1. 1　 有势场  (117)

　 　 5. 1. 2　 速度势函数的定义  (117)

　 　 5. 1. 3　 引入速度势函数的意义  (118)

　 　 5. 1. 4　 速度势函数的求解  (118)

　 　 5. 1. 5　 速度势函数与环量的关系  (118)

　 　 5. 1. 6　 无旋流动的基本性质  (119)

　 　 5. 1. 7　 拉普拉斯方程 (势函数方程)  (120)

　 5. 2　 流函数  (121)

　 　 5. 2. 1　 流函数的定义  (121)

　 　 5. 2. 2　 流函数的意义  (121)

　 　 5. 2. 3　 流函数的求法  (121)

　 　 5. 2. 4　 流函数的基本性质  (122)

　 　 5. 2. 5　 流函数方程  (122)

　 5. 3　 流函数与势函数的关系  (123)

　 　 5. 3. 1　 流函数与势函数的边界条件  (123)

　 　 5. 3. 2　 柯西-黎曼条件 (Cauchy-Riemann condition)  (124)

　 　 5. 3. 3　 等势线、 流线和流网  (124)

　 5. 4　 简单势流流动  (125)

　 　 5. 4. 1　 解决势流问题的思路  (125)

　 　 5. 4. 2　 势流叠加原理  (125)

　 　 5. 4. 3　 简单流动  (126)

　 　 5. 4. 4　 复合流动  (130)

　 　 5. 4. 5　 复势与复速度  (133)

　 题与解  (134)

第6 章　 管内流动  (137)

　 6. 1　 管内流动的特点  (137)

　 　 6. 1. 1　 充分发展流动  (137)

　 　 6. 1. 2　 流态  (137)

　 　 6. 1. 3　 湍流流动  (138)

　 6. 2　 管内流动计算  (139)

　 　 6. 2. 1　 管路计算的基本公式  (139)

　 　 6. 2. 2　 管路能量损失  (139)

　 6. 3　 圆管内层流流动和沿程阻力损失  (140)

　 　 6. 3. 1　 圆管内流体的平均速度 um 和最大流速 umax (140)

　 　 6. 3. 2　 体积流量 qV  (140)

　 　 6. 3. 3　 管壁上的切应力 τ0  (140)

　 　 6. 3. 4　 沿程阻力损失  (140)

　 6. 4　 圆管内湍流流动及沿程阻力损失  (141)

　 　 6. 4. 1　 速度分布  (141)

　 　 6. 4. 2　 平均速度  (142)

　 　 6. 4. 3　 壁面切应力  (142)

　 　 6. 4. 4　 阻力损失  (142)

　 6. 5　 局部阻力损失  (143)

　 　 6. 5. 1　 局部阻力损失的研究方法  (143)

　 　 6. 5. 2　 几种局部阻力系数的确定  (146)

　 　 6. 5. 3　 减小局部损失的措施  (150)

　 6. 6　 管路计算  (151)

　 　 6. 6. 1　 简单管路  (151)

　 　 6. 6. 2　 串联管路  (152)

　 　 6. 6. 3　 并联管路  (152)

　 题与解  (153)

第7 章　 流体绕物流动  (165)

　 7. 1　 边界层的基本概念  (165)

　 7. 2　 边界层厚度  (166)

　 7. 3　 边界层方程组及边界条件  (169)

　 　 7. 3. 1　 普朗特边界层方程  (169)

　 　 7. 3. 2　 冯·卡门边界动量积分方程  (173)

　 　 7. 3. 3　 平板层流边界层的精确解  (175)

　 7. 4　 边界层分离  (179)

　 7. 5　 绕流阻力  (182)

　 7. 6　 绕翼型流动  (185)

　 7. 7　 颗粒运动  (189)

　 7. 8　 绕圆柱流动  (191)

　 　 7. 8. 1　 绕圆柱的无环量流动  (191)

　 　 7. 8. 2　 绕圆柱的环量流动  (194)

　 7. 9　 卡门涡街  (196)

　 　 7. 9. 1　 绕圆柱体流体  (196)

　 　 7. 9. 2　 卡门涡街  (198)

　 　 7. 9. 3　 诱导振动  (199)

　 题与解  (200)

参考文献  (204)