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第一章 粘性流体的性质1

1．1．粘性流体力学的发展1

1．2．流体的粘性2

1．3．流体的运动与变形8

1．4．流体的内部应力12

1．5．内部应力与作功18

1．5．1．作用在单位质量流体上的力18

1．5．2．内部应力作的功19

1．6．粘性系数和热传导率21

例题23

第二章 粘性流体的基本方程式28

2．1．描述流体运动的方法28

2．2．流动过程中物理量的变化29

2．3．连续方程——质量守恒定律32

2．4．纳维-斯托克斯（Navier-Stokes）方程（运动方程）——动量守恒定律33

2．5．能量方程——能量守恒定律38

2．5．1．流体力学的能量方程与热力学第一定律38

2．5．2．不可逆损失与热力学第二定律40

2．6．1．动量（积分）方程式42

2．6．N．S．方程和能量方程的积分42

2．6．2．推广的柏努利方程式43

2．7．涡量输运方程式与涡的运动46

2．7．1．涡量输运方程式46

2．7．2．涡的运动48

2．8．基本方程式的简化50

例题52

第三章 层流59

3．1．雷诺相似准则、层流和湍流59

3．2．层流的准确解63

3．2．1．两平行平板间的流动64

3．2．2．两平行平板间的温度分布66

3．2．3．圆形套管之间的流动69

3．2．4．突然起动的平板附近的流动72

3．3．N．S．方程的数值解法74

3．4．缓慢流动83

3．4．1．斯托克斯（Stokes）流动和奥森（Oseen）流动83

3．4．2．滑动轴承内的流动86

例题89

4．1．湍流的性质98

第四章 湍流98

4．2．湍流的基本方程式101

4．2．1．对于平均流动的连续方程、运动方程和能量方程101

4．2．2．由基本方程式诱导出的各种方程式104

4．3．湍流的测量与分析解法107

4．3．1．湍流的测量107

4．3．2．相关函数解法109

4．3．3．频谱分析法111

4．4．1．从层流向湍流的过渡112

4．4．湍流的发生112

4．4．2．层流的稳定性114

（1）能量法115

（2）小扰动法116

4．5．湍流理论119

4．5．1．狭义的湍流理论119

4．5．2．输运理论——半经验理论121

（1）动量输运理论123

（2）涡量输运理论125

（3）卡门（Kármán）相似性假定126

（4）根据输运理论求剪切湍流的速度分布129

例题134

第五章 边界层140

5．1．边界层的性质与基本方程式140

5．1．1．边界层的概念140

5．1．2．边界层方程式142

5．1．3．边界层的性质与分离148

5．1．4．边界层的厚度151

（1）排移厚度151

（3）能量消散厚度152

（2）动量厚度152

5．1．5．边界层的动量（积分）方程式和能量（积分）方程式154

5．2．层流边界层157

5．2．1．层流边界层的相似性157

5．2．2．边界层的相似性解——平板的布拉修斯（Blas?s）解162

5．2．3．速度分布不相似情况下的解法170

5．2．4．动量（积分）方程式的解法173

5．3．层流边界层的稳定性与向湍流的过渡181

5．4．湍流边界层188

5．4．1．湍流边界层的构造189

（1）速度分布的普遍定律191

5．4．2．湍流边界层的速度分布191

（2）湍流区的对数定律195

（3）内层的壁面定律197

（4）外层的速度分布与尾流定律202

（5）指数定律205

5．4．3．平板的摩擦系数206

（1）边界层方程的解206

（2）动量（积分）方程式的解208

（3）平均摩擦系数211

（4）粗糙平板的摩擦系数213

5．4．4．湍流边界层的解法217

（1）差分方程式解法217

（2）积分方程式解法219

5．5．轴对称边界层224

5．5．1．长圆柱周围的边界层224

（1）层流的情况224

（2）湍流的情况226

5．5．2．旋转圆板上的边界层228

（1）层流的情况228

（2）湍流的情况232

5．5．3．轴对称边界层的基本方程式和动量（积分）方程式234

5．5．4．静止轴对称物体的边界层236

（1）层流的情况236

（2）湍流的情况238

5．5．5．扭曲边界层239

5．6．边界层理论的推广241

5．7．边界层控制242

（3）外壳处理243

（4）由多孔壁吸入243

（2）涡旋发生器243

（1）绊线243

（5）由窄缝吸入244

（6）由窄缝吹出245

（7）缝翼245

（8）异种气体的喷出245

（9）壁面冷却245

例题245

6．1．圆管中的流动258

6．1．1．起始段与充分发展的流动258

第六章 内部流动258

6．1．2．圆管中充分发展的流动259

（1）层流的情况（哈根-泊阿苏依流动）260

（2）湍流的指数定律261

（3）湍流的对数定律264

（4）壁面粗糙度的影响268

6．1．3．起始段的流动269

6．2．1．管摩擦系数270

6．2．非圆形截面的管子及弯曲管道中的流动270

6．2．2．二次流272

6．3．扩散器中的流动274

6．3．1．扩散流与收缩流274

6．3．2．扩散器中的流动及其性能275

6．3．3．扩散器性能的预测278

例题280

第七章 外部流动285

7．1．射流285

7．1．1．自由射流的构造285

（1）射流的基本方程式 动量与卷吸量289

7．1．2．射流的基本理论289

（2）关于射流特征量的量纲分析292

（3）射流剪应力的相似性294

7．1．3．射流的速度分布295

（1）二维射流295

（2）圆形射流298

7．1．4．关于射流特征量的实验常数300

7．2．尾流302

7．2．1．尾流的形成302

7．2．2．物体远处尾流的速度分布303

7．2．3．混合损失308

7．2．4．尾流中涡的产生310

（1）卡门涡列310

（2）兰彻斯特（Lanchester）涡312

7．3．物体的阻力313

7．3．1．阻力的种类313

7．3．2．二维物体的形状阻力314

（1）贝茨（Betz）方法314

（2）琼斯（Jones）方法316

7．3．3．型阻的预测317

例题319