ENGINEERING FLUID MECHANICS SECOND EDITION工程....ppt

全书共分七章，内容包括导论、流体静力学、流体动力学基础、不可压缩流体的有旋流动和二维无旋流动、不可压缩流体二维边界层概述、黏性流体的一维定常流动和气体一维高速流动．各章均附有一定数量的例题、复习思考题、习题和英文习题．附录中列出了流体力学词汇（部分）英汉对照． 　 本书为高等学校自动化专业以及相近专业的工程流体力学课程的教材，也可做为热能与动力工程，建筑环境与设备工程，土木工程，环境工程，轻化工程等专业的少学时工程流体力学课程教材．同时可作为高等函授热能与动力类专业的教材及工厂和设计部门中有关工程技术人员的参考书． 工程流体力学是一门重要的专业基础课程，该课程的目的是为了学习专业课以及从事技术工作提供必要的基础理论和实践技能． 本教材由东北电力学院博士生导师周云龙教授和洪文鹏副教授合编．导论，第一、四、六章和第七章中的第一、二、三节以及流体力学词汇英汉对照由周云龙编写． 第二、三、五章和第七章中的第四、五节由洪文鹏编写．全书最后由周云龙教授统稿．华北电力大学博士生导师王松岭教授任主审．王松　岭教授对书稿逐字逐句进行了认真的审阅，提出了许多宝贵的意见和建议，使本教材的质量得以提高，在此表示衷心感谢！ 东北电力学院流体力学教研室的张玲、李岩、孙斌也审阅了书稿，提出了修改意见，在此一并表示感谢！ 第一节 流体力学的任务及发展概况 流体力学是一门基础性很强和应用性很广的学科，是力学的一个重要分支。它的研究对象随着生产的需要与科学的发展在不断地更新、深化和扩大。60年代以前，它主要围绕航空、航天、大气、海洋、航运、水利和各种管路系统等方面，研究流体运动中的动量传递问题，即局限于研究流体的运动规律，和它与固体、液体或大气界面之间的相互作用力问题。60年代以后，能源、环境保护、化工和石油等领域中的流体力学问题逐渐受到重视，这类问题的特征是：尺寸小、速度低，并在流体运动过程中存在传热、传质现象。这样，流体力学除了研究流体的运动规律以外，还要研究它的传热、传质规律。同样，在固体、液 第二节 流体的特征和连续介质假设 一 流体的定义和特征 物质常见的存在状态是固态、液态和气态，处在这三种状态下的物质分别称为固体、液体和气体。通常说能流动的物质为流体，液体和气体易流动，我们把液体和气体称之为流体。但这样说是不严格的，严格地说应该用力学的语言来叙述：在任何微小剪切力的持续作用下能够连续不断变形的物质，称为流体。根据上述定义，流体显然不能保持一定的形状，即具有流动性。但流体在静止时不能承受切向力，这显然与固体不同。固体在静止时也能承受切向力，发生微 第三节 流体的主要物理性质 表1-9 20℃时两种介质分界面上的表面张力 第四节 作用在流体上的力 作用在流体上的力可以分为两大类，表面力和质量力。 一、表面力 表面力是指作用在流体中所取某部分流体体积表面上的力，也就是该部分体积周围的流体或固体通过接触面作用在其上的力。表面力可分解成两个分力，即与流体表面垂直的法向力P和与流体表面相切的切向力T。在连续介质中，表面力不是一个集中的力，而是沿表面连续分布的。因此，在流体力学中用单位表面积上所作用的表面力(称为应力)来表示。应力可分为法向应力和切向应力两种。 微元矩形双曲面两对边ds1和ds2上，表面张力产生一对与边界线正交的向外力 和 ，则垂直于曲面的合力沿曲面法线方向的力平衡方程为 于是得 （1-12） 表1-7 常用液体在20℃时与空气接触的表面张力 * 和空气接触 * * 和水银本身蒸汽接触 表1-8 水与空气接触的表面张力 由式（1-12）可知，曲面两侧压强差的大小正比于表面张力，反比于曲表面的曲率半径。 2、毛细现象 把细管插入液体内，若液体(如水)分子间的吸引力(称为内聚力)小于液体分子与固体分子之间的吸引力，也称为附着力，则液体能够润湿固体，液体将在管内上升到一定的高度，管内的液体表面呈凹面，如图1-6(a)所示，若液体(如水银)的内聚力大于液体与固体之间的附着力，则液体不能润湿固体，液体将在管内下降到一定高度，管内的液体表面呈凸面，如图1-6(b)所示。 这种液体在细管中能上升或下降的现象称为毛细现象。液体在细管中