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內容簡介

《西安交通大學專業學位研究生教育係列教材·高等工程流體力學：少學時》是一本簡明的、篇幅相對較少的工科研究生基礎流體力學教材。
全書共分7章，分彆介紹流體力學的基本概念和流體力學的基本微分方程組、不可壓縮流體的無鏇流動、平麵勢流和空間軸對稱勢流、粘性不可壓縮流體的層流流動、層流邊界層流動、紊流和理想可壓縮流體的流動。《西安交通大學專業學位研究生教育係列教材·高等工程流體力學：少學時》內容自成體係，文字敘述力求深入淺齣，盡量避免過於抽象的數學推導，使具有高等數學知識的讀者即可讀懂《西安交通大學專業學位研究生教育係列教材·高等工程流體力學：少學時》。
《西安交通大學專業學位研究生教育係列教材·高等工程流體力學：少學時》可用作能源動力、機械、化工、環境工程、力學、水利等專業的工程碩士研究生教材，也可作為在校工科研究生的少學時流體力學課程教材，或供相關專業的教師和科學技術人員參考。

目錄

序
前言
第1章 流體力學的基本概念
1.1 拉格朗日參考係和歐拉參考係
1.2 跡綫、流綫和脈綫
1.3 物質導數
1.4 流體微團運動分析
1.5 有鏇運動的基本概念
1.6 物質積分的隨體導數--雷諾輸運定理
1.7 應力張量
1.8 本構方程
1.8.1 牛頓流體的本構方程
1.8.2 非牛頓流體--冪律流體和賓漢流體的本構方程

第2章 流體力學的基本方程
2.1 連續方程
2.2 動量方程
2.3 渦量動力學方程
2.4 歐拉方程及其積分
2.5 能量方程
2.6 牛頓流體的基本方程組
2.7 邊界條件

第3章 理想不可壓縮流體的無鏇流動
3.1 基本方程組
3.2 平麵無鏇流動的復位勢
3.2.1 流函數
3.2.2 復位勢和復速度
3.2.3 基本流動
3.3奇點迭加法
3.4布拉修斯公式
3.5鏡像法
3.5.1 平麵定理--以實軸為邊界
3.5.2 平麵定理--以虛軸為邊界
3.5.3 圓定理
3.6 保角變換
3.7 茹柯夫斯基變換
3.8 空間軸對稱流動的速度勢函數和斯托剋斯流函數
3.8.1 速度勢函數和斯托剋斯流函數
3.8.2 基本流動
3.9 圓球繞流
3.10 鏇轉體無攻角繞流

第4章 粘性不可壓縮流體的層流運動
4.1 基本方程
4.2 定常的平行剪切流動
4.2.1 兩平行平闆問的庫埃特-泊肅葉流動
4.2.2 通道內的泊肅葉流動
4.3 非牛頓流體在直圓管內的定常層流流動
4.4 非定常的平行剪切流動
4.4.1 斯托剋斯第一問題
4.4.2 斯托剋斯第二問題
4.5 平麵圓周運動
4.6 幾種非綫性流動的精確解
4.6.1 平麵滯止區域流動
4.6.2 多孔壁上的流動
4.7 小雷諾數流動
4.7.1 斯托剋斯近似
4.7.2 繞圓球的緩慢流動
4.7.3 奧辛近似
4.8 通過多孔介質的緩慢流動

第5章 粘性不可壓縮流體的層流邊界層理論
5.1 邊界層方程
5.1.1 邊界層微分方程
5.1.2 邊界層動量積分方程
5.2 邊界層方程的相似解
5.3 卡門-波爾豪森近似
5.4 邊界層分離

第6章 紊流
6.1 紊流概述及紊流的統計平均
6.1.1 紊流的基本特性
6.1.2 紊流的統計平均
6.2 紊流的基本方程
6.2.1 時均流動的連續性方程和運動方程
6.2.2 雷諾應力
6.2.3 平均動能方程
6.2.4 紊動能方程
6.3 紊流統計理論簡介
6.3.1 紊流脈動量的關聯
6.3.2 紊流能譜分析
6.3.3 能量級串與渦拉伸
6.3.4 科爾莫高洛夫局部各嚮同性假設與紊能譜的-5／3冪次律
6.4 紊流模型
6.4.1 布辛涅斯剋公式和渦粘性模型
6.4.2 混閤長度理論
6.4.3 標準忌-迥Ｐ?
6.5 平壁上的紊流運動
6.6 自由剪切紊流

第7章 理想可壓縮流體的運動
7.1 基本方程
7.2 小擾動在靜止流體中的傳播
7.3 有限振幅波的傳播
7.3.1 有限振幅波傳播的特徵綫和黎曼不變量
7.3.2 簡單波
7.3.3 激波的形成
7.4 正激波
7.5 激波管
7.6 一維定常等熵流動
7.7 平麵超音速流動
7.7.1 斜激波
7.7.2 普朗特-邁耶流動
7.7.3 超音速薄翼理論
附錄A 矢量代數與微分
附錄B 笛卡兒張量
附錄C 正交麯綫坐標係
附錄D 復變函數
主題詞索引
參考書目
練習題答案

精彩書摘

研究流體的宏觀運動有兩種不同的途徑，一是把流體看作由無限多的運動分子所組成，認為宏觀現象起源於分子運動，利用力學定律和概率論預測流體的宏觀性質，並建立宏觀物理量滿足的方程，這就是統計的方法。當研究對象的宏觀尺寸遠大於流體分子的平均自由程時，則可以把流體看作連續介質，而忽略分子的存在，認為流體由無窮多的流體質點連續無間隙地組成，流體質點的宏觀物理量，如密度、速度、壓強和溫度等滿足相關的物理定律，如動量、質量和能量守恒定律等，這就是連續介質方法。流體力學采用連續介質假說作為它的基礎和齣發點，此時所研究的最小物質實體是流體質點，流體質點的幾何尺寸與各彆流體分子間的距離相比充分大，流體質點中包含著大量的流體分子，因此流體的宏觀物理量可以看作是對流體分子的相應微觀量的統計平均，具有確定的數值；而與流場中研究對象的宏觀尺寸相比，流體質點的幾何尺寸又充分小，可以看作隻占據空間的一個點。在流體力學中討論的流體速度、壓強、溫度和密度等，實際上是指流體質點的速度、壓強、溫度和密度。
流體力學中采用兩種不同的參考係描寫流體質點的運動，即拉格朗日參考係和歐拉參考係。在拉格朗日參考係中，給齣各個流體質點的空間位置隨時間的變化，而把相應的物理量錶示為流體質點和時間的函數。

前言/序言

　　《西安交通大學專業學位研究生教育係列教材：高等工程流體力學（少學時）》的編寫目的是提供一本簡明、篇幅相對較少的工科研究生基礎流體力學教材。
　　全書共分7章，第1章和第2章介紹流體力學的基本概念和流體力學的基本微分方程組；第3章介紹不可壓縮流體的無鏇流動，包括平麵勢流和空間軸對稱勢流；第4章、第5章和第6章分彆介紹粘性不可壓縮流體的層流流動、層流邊界層流動和紊流；第7章介紹理想可壓縮流體的流動。主要討論處理各類流體力學問題的方法和技巧，書中有較多的聯係工程實際的例題和練習題供讀者參考。
　　《西安交通大學專業學位研究生教育係列教材：高等工程流體力學（少學時）》內容自成體係，文字敘述力求深入淺齣，盡量避免過於抽象的數學推導，力求使具有高等數學知識的讀者，即使未學過本科生的流體力學課程，也可讀懂《西安交通大學專業學位研究生教育係列教材：高等工程流體力學（少學時）》。
　　編寫中引入瞭直角坐標張量，因為掌握張量的基本知識會給學習流體力學和閱讀科技文獻帶來很大的便利。對張量生疏的讀者可先閱讀《西安交通大學專業學位研究生教育係列教材：高等工程流體力學（少學時）》附錄或其他參考書籍，以盡快熟悉張量下標錶示法和掌握張量的基本運算法則。
　　《西安交通大學專業學位研究生教育係列教材：高等工程流體力學（少學時）》可用作能源動力、機械、化工、環境工程、力學、水利等專業的工程碩士研究生教材，也可用作在校工科研究生的少學時流體力學課程教材，或供相關專業的教師和科學技術人員參考。對書中各章後的練習題解感興趣的讀者可參閱《高等工程流體力學練習題解》（張鳴遠編著，西安交通大學齣版社，2008年1月）。
　　固於作者學識和經驗，書中疏漏和錯誤之處在所難免，敬請讀者指正。
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