圖書簡介
本書系統講述了以水為代表的不可壓縮粘性流體力學的基本理論。全書共12章。前5章為粘性流體力學的基本理論與方程。第6~8章為紊流的基本理論與方程。第9~12章分別講述各種典型的紊流流動，包括射流、尾流、圓管紊流、紊流平板邊界層及明槽紊流等。附錄為場論與張量基本運算知識。
本書可作為水利、水電、土木、環境、流洋、港口、海岸、船舶、機械及其他以流體特別是液體為對象的工程專業研究生粘性流體力學課程的教材或教學參考書，也可作為有關專業教師、科研和工程技術人員的參考用書。
目錄
第1章粘性流動的基本概念與方程
1.1粘性流體流動
1.1.1引言
1.1.2粘性流動舉例
1.1.3流體的粘性
1.2粘性流動的基本方程式
1.2.1研究流體運動的兩種方法
1.2.2雷諾輸運方程
1.2.3連續方程
1.2.4雷諾第二輸運方程
1.2.5動量方程
1.2.6能量方程
1.2.7粘性流動中一點的偏應力張量
1.2.8粘性流動基本方程式
1.2.9變形速率張量
1.2.10本構方程
1.2.11納維斯托克斯方程
1.2.12納維斯托克斯方程的邊界條件和初始條件
1.3明槽流動的納維斯托克斯方程
1.3.1不可壓縮粘性流體在無界流場內的流動
1.3.2納維斯托克斯方程中的壓強項改變為流體動
壓強
1.3.3明槽水流納維斯托克斯方程
1.4粘性流動的相似律
1.5渦量方程
參考文獻
第2章納維斯托克斯方程的解
目錄
2.1平行流動
2.1.1庫埃特流動
2.1.2泊肅葉流動
2.2運動平板引起的流動
2.2.1突然加速平板引起的流動(斯托克斯第一問題)
2.2.2振動平板引起的流動(斯托克斯第二問題)
2.3平面駐點流動(希門茨流動)
2.4重力作用下的平行流動
2.5平行平面間的脈衝流動
2.6奇異攝動法舉例
2.7低雷諾數流動
2.7.1斯托克斯方程
2.7.2斯托克斯方程的一些基本解
2.7.3繞過球體的均勻流動
2.7.4奧辛近似
2.8邊界層流動
參考文獻
第3章邊界層微分方程式
3.1邊界層的基本特徵
3.2邊界層微分方程式
3.2.1二維平面邊界層微分方程式
3.2.2沿二維彎曲壁面及軸對稱曲面的邊界層方程
3.3邊界層厚度
3.3.1邊界層位移厚度
3.3.2邊界層動量損失厚度
3.3.3邊界層能量損失厚度
3.3.4舉例
3.4邊界層方程的相似性解
3.5邊界層的分離現象
3.5.1分離現象
3.5.2邊界層流速分布特點與分離現象
參考文獻
第4章邊界層微分方程式的精確解
4.1繞順流放置平板的邊界層流動
4.2繞過楔形體的邊界層流動
4.3繞過柱體的邊界層流動
4.4順流放置平板的尾流
4.5平面層流射流
4.6圓形層流射流
4.7二維管道進口段流動
參考文獻
第5章邊界層微分方程式的近似解
5.1邊界層動量積分方程式與能量積分方程式
5.2順流放置平板邊界層流動的近似解
5.3二維邊界層流動的卡門波豪森近似方法
5.4邊界層方程近似解與精確解的比較
參考文獻
第6章紊流
6.1由層流到紊流的轉捩
6.1.1圓管流動的轉捩
6.1.2壁面邊界層流動的轉捩
6.2層流穩定性理論
6.2.1層流穩定性基本概念
6.2.2奧爾佐默費爾德方程
6.2.3奧爾佐默費爾德方程的主要特性
6.2.4穩定性理論套用於順流放置的平板邊界層流動
6.2.5曲壁面層流邊界層的穩定性問題
6.2.6影響層流穩定性的其他因素
6.3猝發現象
6.4紊流的統計平均方法
6.4.1時間平均法(時均法)
6.4.2空間平均法
6.4.3統計平均法(系綜平均法)
6.4.4各態遍歷假設
參考文獻
第7章紊流的基本方程
7.1紊流連續方程和雷諾方程
7.2紊流能量方程
7.2.1紊流瞬時流動的總能量方程
7.2.2紊流時均的總能量方程
7.2.3紊流時均流動部分的能量方程
7.2.4紊流脈動部分的能量方程
7.2.5能量方程的積分形式
7.3紊流的渦量方程、旋渦的拉伸
7.4紊流計算中的k方程與 ε方程
7.4.1紊流脈動動能方程(k方程)
7.4.2紊流能量耗散率方程(ε方程)
7.5紊流的半經驗理論
7.5.1渦粘性模型
7.5.2混摻長度理論
7.5.3渦量傳遞理論
7.5.4卡門相似性理論
7.5.5普適流速分布律
7.6紊流的基本特性
參考文獻
第8章紊流擴散與離散
8.1分子擴散的菲克定律
8.2移流擴散方程
8.2.1移流擴散方程
8.2.2擴散方程
8.3隨機遊動與分子擴散
8.4紊流擴散
8.4.1泰勒紊流擴散理論
8.4.2歐拉法紊流擴散方程
8.5剪下流中的離散
參考文獻
第9章紊動射流及尾流
9.1射流及尾流
9.2紊動射流及尾流的厚度和中心流速的沿程變化
9.2.1恆定射流
9.2.2尾流
9.3平面紊動射流
9.3.1微分方程解
9.3.2動量積分解
9.4圓形紊動射流
9.4.1圓形紊動射流的流速分布
9.4.2圓射流的紊動特性
9.5單獨物體後的平面尾流
9.5.1平面尾流的流速分布
9.5.2平面尾流的紊動特性
參考文獻
第10章圓管紊流
10.1圓管中的流速分布律
10.2圓管紊流的阻力
10.3粗糙圓管
10.3.1管道流動按粗糙的分區
10.3.2粗糙圓管的流速分布
10.3.3粗糙圓管的阻力規律
10.3.4實用管道
10.4管流的紊動特性
10.4.1管流中脈動流速與紊流切應力
10.4.2圓管紊流的斷面能量平衡
10.4.3圓管紊流的頻譜
參考文獻
第11章紊流平板邊界層
11.1紊流平板邊界層的流速分布與分區結構
11.2紊流平板邊界層的紊動特性
11.3紊流平板邊界層的能量平衡
11.4紊流平板邊界層的厚度和阻力
11.5粗糙平板紊流邊界層
參考文獻
第12章明槽紊流
12.1明槽紊流的分區結構與流速分布
12.1.1二維明槽均勻紊流理論分析
12.1.2分區結構與流速分布
12.2明槽紊流的阻力
12.3明槽紊流的紊動特性
12.3.1渦粘度與混摻長度
12.3.2紊流度
12.3.3明槽紊流的能量平衡
12.4粗糙壁面明槽紊流
12.4.1粗糙壁面的理論零點
12.4.2粗糙壁面明槽紊流的流速分布
12.4.3粗糙壁面明槽紊流的紊流度分布
12.4.4河流中的紊流
參考文獻
附錄場論與張量基本運算知識
參考書目
名詞索引
人名索引
