《流體力學》根據(jù)高等學校土木工程專業(yè)和水利類專業(yè)流體力學課程教學基本要求,以及國家注冊結構工程師流體力學考試大綱編寫,參考學時50~64學時!读黧w力學》共8章,主要內(nèi)容包括緒論,流體靜力學,流體動力學基礎,流動阻力和能量損失,孔口、管嘴出流和簡單管路,明渠水流,堰流與閘孔出流,滲流,量綱分析和相似性原理等。每章均附有習題,書末附有習題答案。
《流體力學》可作為高等院校土木工程類相關專業(yè)的教材,還可作為環(huán)境、水力等有關專業(yè)的教材或教學參考書。
流體力學是一門古老的學科,也是不斷完善發(fā)展的學科。其應用范圍廣,涉及多專業(yè)、多領域的應用,是土建類、環(huán)境類和水利類專業(yè)的一門重要專業(yè)基礎課。本書在注重理論基礎和能力培養(yǎng)的基礎上,考慮到土木工程專業(yè)的特點(包括巖土、橋梁、道路、水利工程、地下建筑諸多方面),深入淺出、刪繁求精,讓學生理解并認識到流體力學是如何應用于工程實踐的。本書共9章,包括緒論,流體靜力學,流體動力學基礎,流動阻力和能量損失,孔口、管嘴出流和簡單管路,明渠水流,堰流與閘孔出流,滲流,量綱分析和相似性原理。每章均附有適量的思考題和習題,全書附有習題答案,供讀者練習和參考。
本書由劉方亮、畢洪濤擔任主編,宋玉鵬、徐明、郝麗娜擔任副主編。具體編寫分工如下:緒論、第1、4章由劉方亮編寫;第5、8章由畢洪濤編寫;第2、7章由宋玉鵬編寫;第3章由徐明編寫;第6章由郝麗娜編寫。
本書編寫過程中,參閱了許多教材、著作和文獻,均列于參考文獻,供讀者進一步查閱,在此對各參考文獻的作者表示由衷感謝。
由于編者水平有限,書中的缺點和錯誤在所難免,懇切希望使用本書的同仁和讀者批評指正,以利于修訂和完善。
0 緒論
0.1 流體力學的應用概況
0.2 流體力學理論的發(fā)展
0.3 流體力學的研究方法
習題與思考
1 流體靜力學
1.1 作用在流體上的力
1.2 流體的主要物理性質(zhì)
1.3 流體的力學模型
1.4 流體靜壓強特性
1.5 流體靜壓強分布規(guī)律
1.6 流體壓強的測量
1.7 作用在平面上的液體靜壓力
1.8 作用在曲面上的液體靜壓力
1.9 流體平衡微分方程及流體的相對平衡
習題與思考
2 流體動力學基礎
2.1 運動流體的兩種描述方法
2.2 流體運動學的基本概念
2.3 一元流動及相關概念
2.4 連續(xù)性方程及相關概念
2.5 恒定元流能量方程
2.6 過流斷面上壓強分布規(guī)律
2.7 恒定總流伯努利方程
2.8 伯努利方程的應用
2.9 總水頭線和測壓管水頭線
2.10 恒定氣流能量方程
2.11 總壓線和全壓線
2.12 恒定總流動量方程
習題與思考
3 流動阻力和能量損失
3.1 流動阻力和能量損失的分類
3.2 流體的兩種流態(tài)及判別流態(tài)的準則
3.3 圓管中的層流運動
3.4 紊流運動和紊流阻力
3.5 尼古拉茲試驗與工業(yè)管道的紊流阻力計算
3.6 沿程水頭損失的經(jīng)驗公式
3.7 局部損失和局部阻力系數(shù)
習題與思考
4 孔口、管嘴出流和簡單管路
4.1 孔口自由恒定出流
4.2 孔口淹沒恒定出流
4.3 管嘴恒定出流
4.4 簡單管路水力計算
4.5 管路的串聯(lián)與并聯(lián)
4.6 管網(wǎng)水力計算基礎
習題與思考
5 明渠水流
5.1 明渠流動概述
5.2 明渠均勻流
5.3 明渠水流的流動狀態(tài)及判別
5.4 明渠非均勻流
5.5 明渠急變流
5.6 明渠漸變流
習題與思考
6 堰流與閘孔出流
6.1 堰流的類型及計算公式
6.2 薄壁堰流的水力計算
6.3 實用堰流的水力計算
6.4 寬頂堰流的水力計算
6.5 閘孔出流的水力計算
6.6 橋梁的水力計算
6.7 泄水建筑物下游的水流銜接與消能
習題與思考
7 滲流
7.1 滲流的基本概念
7.2 滲流基本定律——達西定律
7.3 地下水的恒定均勻滲流和非均勻漸變滲流
7.4 集水廊道和井與井群的水力計算
7.5 水平不透水層上均質(zhì)土壩的滲流計算
7.6 滲流對建筑物安全性的影響
習題與思考
8 量綱分析和相似性原理
8.1 量綱的概念與量綱和諧原理
8.2 量綱分析
8.3 相似準則
8.4 模型試驗方法
習題與思考
習題答案
參考文獻