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。
?
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
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 0 (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)
书单推荐
