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出版时间:2015年7月

出版社:国防工业出版社

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  • 国防工业出版社
  • 9787118103830
  • 175583
  • 2015年7月
  • U661.1
内容简介
  朱仁庆、杨松林、王志东编著的《船舶流体力学(十二五江苏省高等学校重点教材)》系统地介绍了船舶与海洋工程专业所需的流体力学知识。内容包括:绪论。讲述流体力学的研究对象、发展简史、研究内容、研究方法以及流体的主要物理性质;流体静力学,讲述静止流体的平衡方程、静止流体对物体表面的作用力及力矩、流体的相对平衡:流体运动学,讲述流体运动的主要描述方法、迹线与流线、连续方程、流函数和势函数;理想流体动力学,讲述理想流体的运动方程、伯努利积分和拉格朗El积分、动量定理和动量矩定理;流体涡旋运动基本理论,讲述速度环量定理、涡旋运动基本定理、涡旋诱导的速度场;势流理论,讲述复势和复速度、典型平面流动的复势、平面势流的保角变换法、镜像定理、平面定常绕流物体受力计算、附加质量概念和计算;水波理论,讲述水波问题的基本方程和定解条件、平面驻波和进行波、波群与波速度、船行波、波能与波阻;粘性流体动力学,讲述粘性流体应力形式的运动微分方程、纳维尔一斯托克斯方程、不可压缩粘性流动的准确解、湍流理论、管道计算;相似理论与量纲分析,讲述流动相似准则、量纲分析方法及其应用;边界层理论,讲述边界层概念及基本方程、边界层动量积分方程、平板层流与湍流边界层求解、边界层分离、流动阻力及其减小方法。
  本书可作为船舶与海洋工程及其相近工科专业本科生的流体力学课程教材,也可作为从事上述专业教学和研究人员的参考书。 
目录
第1章 绪论
 1.1 流体力学研究对象
 1.2 流体力学发展简史
 1.3 流体的连续介质假设
 1.4 流体的主要物理性质
  1.4.1 流体的流动性
  1.4.2 流体密度、比重与比容
  1.4.3 流体的粘性和牛顿内摩擦定律
  1.4.4 流体的压缩性和膨胀性
 1.5 作用在流体上的力
  1.5.1 质量力(体积力)
  1.5.2 表面力
  1.5.3 理想流体中一点处的应力
 习题
第2章 流体静力学
 2.1 流体静力学基本方程及其应用
  2.1.1 静止流体的平衡微分方程
  2.1.2 重力场中不可压静止流体的压力分布
  2.1.3 静力学基本方程的应用——测压计
  2.1.4 非惯性坐标系中静止流体的压强分布
 2.2 静止流体对物体表面的作用力及力矩
  2.2.1 静止流体对平板的作用力
  2.2.2 静止流体对柱面的作用力
  2.2.3 静止流体对任意曲面的作用力
 2.3 浮力及其浮体的稳定性
  2.3.1 浮力——阿基米德定律
  2.3.2 潜体及浮体的稳定性
 习题
第3章 流体运动学
 3.1 流动图形观察
 3.2 描述流体运动的两种方法
  3.2.1 流体质点和空间点
  3.2.2 拉格朗日法(质点法)
  3.2.3 欧拉法(空间点法)
  3.2.4 拉格朗日法和欧拉法之间的转换。
 3.3 迹线与流线
  3.3.1 迹线
  3.3.2 流线
  3.3.3 流面、流管、流束、过流断面、元流、总流
  3.3.4 流量与断面平均速度
 3.4 流动的分类
  3.4.1 定常流动和非定常流动
  3.4.2 均匀流动与非均匀流动
  3.4.3 缓变流与急变流
  3.4.4 有压流、无压流与射流
  3.4.5 空间流动(三维流动)、平面流动和轴对称流动(二维流动)
 3.5 连续方程
  3.5.1 系统与控制体
  3.5.2 输运公式(流体系统内物理量对时间随体导数公式)
  3.5.3 连续方程
 3.6 流函数及其性质
  3.6.1 流函数的定义
  3.6.2 流函数与速度的关系
  3.6.3 流函数与流线、流量的关系
 3.7 流体微团的运动分析
  3.7.1 亥姆霍兹速度分解定理
  3.7.2 流体微团的运动分析
  3.7.3 流体有旋运动与无旋运动
 3.8 无旋运动的势函数
  3.8.1 速度势的定义
  3.8.2 速度势与速度投影的关系
  3.8.3 速度势与流线、流函数的关系
  3.8.4 速度势Φ和流函数Ψ求解
  3.8.5 不可压缩流体平面势流
 习题
第4章 理想流体动力学
 4.1 理想流体运动方程——欧拉运动微分方程
  4.1.1 欧拉运动微分方程的导出
  4.1.2 欧拉运动方程的各种形式
  4.1.3 理想流体运动微分方程组的封闭性
 4.2 伯努利积分(定常运动、沿流线或涡线的积分)
 4.3 拉格朗日积分(无旋流场的伯努利积分)
 4.4 两种积分的意义及其应用
  4.4.1 积分的意义
  4.4.2 测速计——伯努利积分的应用
  4.4.3 拉格朗日积分的应用*
 4.5 动量定理、动量矩定理及其应用
  4.5.1 动量定理及动量矩定理
  4.5.2 动量定理及动量矩定理的应用
 习题
第5章 流体涡旋运动基本理论
 5.1 涡线、涡面、涡管、涡通量和涡管强度
 5.2 速度环量定理(斯托克斯定理)
  5.2.1 速度环量
  5.2.2 速度环量定理
  5.2.3 复连域斯托克斯定理
 5.3 涡旋运动基本定理
  5.3.1 开尔文定理(汤姆逊定理)
  5.3.2 拉格朗日涡保持性定理(涡量不生不灭定理)
  5.3.3 亥姆霍兹三定理
 5.4 理想流体的涡量输运方程*
 5.5 涡旋诱导的速度场(毕奥一萨伐尔定理)
  5.5.1 直线涡束诱导的速度场
  5.5.2 涡群的运动*
 习题
第6章 势流理论
 6.1 不可压缩势流问题的基本方程和边界条件
  6.1.1 不可压缩势流问题的基本方程
  6.1.2 势流问题的边界条件
  6.1.3 势流问题的初始条件
  6.1.4 势流问题的求解方法
 6.2 复势和复速度
  6.2.1 复势和复速度
  6.2.2 复势的可叠加性
 6.3 平面基本流动的复势
  6.3.1 均匀直线流
  6.3.2 平面点源和点汇
  6.3.3 平面点涡
  6.3.4 平面偶极
 6.4 平面势流基本解的叠加
  6.4.1 均匀流和点源的叠加
  6.4.2 均匀流和一对等强度源、汇的叠加
  6.4.3 均匀流和偶极的叠加
  6.4.4 绕圆柱体无环量流动
  6.4.5 绕圆柱体有环量流动
 6.5 平面势流的保角变换法
  6.5.1 保角变换的概念和对应的流动关系
  6.5.2 几种常用的保角变换关系
  6.5.3 绕平板无环流流动
  6.5.4 绕平板有环流流动
 6.6镜像定理*
  6.6.1 平面定理
  6.6.2 圆周定理
 6.7 平面定常绕流物体的受力计算
  6.7.1 作用力和作用力矩的卜拉修斯公式
  6.7.2 库塔一儒可夫斯基定理
 6.8 非定常无旋绕流问题
  6.8.1 相对运动速度势和绝对运动速度势
  6.8.2 非定常运动速度势的求解
  6.8.3 附加惯性力和附加质量
 习题
第7章 水波理论
 7.1 水波概念
 7.2 水波问题的基本方程和定解条件
  7.2.1 基本方程
  7.2.2 边界条件
  7.2.3 初始条件
 7.3 水波问题的线性化
 7.4 平面驻波
  7.4.1 平面驻波的解
  7.4.2 平面驻波的特征
 7.5 平面进行波
  7.5.1 平面进行波的解
  7.5.2 平面进行波的特征
 7.6 浅水波
 7.7 波群与群速度
 7.8 船行波及开尔文波系*
  7.8.1 船行波
  7.8.2 船行波的形成
  7.8.3 开尔文波系及船行波的波形
 7.9 波能的转移及兴波阻力
  7.9.1 波浪能量
  7.9.2 能量的转移
  7.9.3 兴波阻力
 习题
第8章 粘性流体动力学
 8.1 应力及广义牛顿内摩擦定律
  8.1.1 粘性流场中任意一点处的应力状态
  8.1.2 广义牛顿内摩擦定律——本构方程
 8.2 纳维尔一斯托克斯方程
  8.2.1 应力形式的运动微分方程
  8.2.2 N-S方程
  8.2.3 粘性流体运动的基本特征
 8.3 不可压缩粘性流动的精确解
  8.3.1 平行平板间的定常层流运动
  8.3.2 圆管内的定常层流运动
  8.3.3 往复振荡平板引起的层流运动*
 8.4 湍流及其运动特征
 8.5 雷诺湍流方程
 8.6 普朗特混合长度理论
 8.7 圆管内的湍流
  8.7.1 引言
  8.7.2 圆管内的湍流速度分布
  8.7.3 圆管内的摩擦阻力系数
 8.8 管道流动局部损失
 8.9 管路计算
 习题
第9章 相似理论与量纲分析
 9.1 流动相似及相似准则数
  9.1.1 流动相似
  9.1.2 相似准则数
 9.2 量纲分析法
  9.2.1 量纲、基本量纲、导出量纲及基本物理量.
  9.2.2 流体力学中常用物理量的量纲及量纲方程式
  9.2.3 量纲一致性原则
  9.2.4 π定理
 9.3 相似理论的应用
 习题
第10章 边界层理论
 10.1 边界层概念
 10.2 边界层的流动状态
 10.3 边界层基本微分方程
  10.3.1 层流边界层微分方程
  10.3.2 边界层近似的推广
 10.4 边界层动量积分方程
 10.5 平板层流边界层
 10.6 平板湍流边界层
 10.7 平板混合边界层
 10.8 曲面边界层
 10.9 边界层分离及引起的阻力
 10.10 卡门涡街*
 10.11 圆柱与圆球绕流阻力
 10.12 流动阻力及其减小办法
 习题
参考文献