《環境流體力學》一書系統地闡述了流體力學的基本理論和在環境問題中的應用實例，使讀者能熟練掌握流體力學基本方程組的推導，基本流體問題的求解，理解自然和環境中存在的復雜流體力學現象并進行初步的客觀機制分析，以及用流體力學理論解決生產和生活中的實際問題。全書分為五章，從"曲線坐標系和張量分析”到"流體的渦旋運動”詳細地介紹了從流體力學數學基礎到實際應用的知識體系，內容豐富、系統性強，敘述嚴謹。本書可作為高校環境科學和其他專業的教材或教學參考書， 同時還可供相關專業的教師和科學技術人員參考使用。
姚偉，復旦大學航空航天系教授、博導，上海市力學學會上海市針灸經絡研究中心副理事長，中國力學學會委員會委員。長期從事流體力學、生物力學、信號分析的研究，參與撰寫Springer--Verlag出版社出版的英文專著《Current research in Acupuncture》，第一或或通訊作者發表發表論文48篇，其中SCI檢索21核心13篇。2009年起承擔復旦大學力學與工程科學工作，2015年起承擔復旦大學環境科學與工程系"環境流體力學”的教學，2020年起開始為復旦大學"理論與應用力學”和"大氣科學”共同開設本科生課程。另外還曾開設本科生課"概率論與研究生課"連續介質力學”、"血液動力學”。
第 １ 章 曲線坐標系和張量分析………………………………………………………………… １
１- １ 曲線坐標系 ……………………………………………………………………………… １
１-１- １ 基向量 ………………………………………………………………………………… ２
１- １- ２ 基向量對曲線坐標的微分 ……………………………………………………………… ３
１- １-３ 正交變換 ……………………………………………………………………………… ５
１- ２ 張量分析………………………………………………………………………………… １０
１- ２- １ 張量運算 ……………………………………………………………………………… １０
１- ２- ２ 場論 ………………………………………………………………………………… １２
１- ２-３ 二階張量 ……………………………………………………………………………… １６
課后習題 ……………………………………………………………………………………… １７
習題參考答案 ………………………………………………………………………………………１７
第 ２ 章 運動與變形 ……………………………………………………………………………２２
２- １ 構形……………………………………………………………………………………… ２２
２- １- １ 連續介質假設 ………………………………………………………………………… ２２
２- １- ２ 參考構形與當前構形 ………………………………………………………………… ２３
２- ２ 變形與應變……………………………………………………………………………… ２７
２-２-１ 變形－變形梯度 ……………………………………………………………………… ２７
２- ２-２ 變形描述－應變張量 …………………………………………………………………… ３０
２- ３ 物質導數和輸運定理…………………………………………………………………… ３４
２- ３-１ 應變張量 ……………………………………………………………………………… ３４
２- ３-２ 物質導數 ……………………………………………………………………………… ３５
２-３-３ 物質的隨體導數 （輸運定理） ………………………………………………………… ３７
課后參考習題 ……………………………………………………………………………………… ４０
習題參考答案 ……………………………………………………………………………………… ４０
第 ３ 章 基本方程 ………………………………………………………………………………４５
３- １ 本構方程………………………………………………………………………………… ４５
３-１-１ 客觀性原理 …………………………………………………………………………… ４５
３-１-２ 應力張量 ……………………………………………………………………………… ４６
３-１-３ 簡單物質的本構方程 ………………………………………………………………… ４９
３-１-４ 簡單流體的曲線流動 ………………………………………………………………… ５３
３-２ 守恒方程………………………………………………………………………………… ５６
３-２-１ 質量守恒 ……………………………………………………………………………… ５６
３-２-２ 動量守恒 ……………………………………………………………………………… ５６
３-２-３ 能量守恒 ……………………………………………………………………………… ５８
３-２-４ 標量輸運方程 ………………………………………………………………………… ６２
３-３ 狀態方程………………………………………………………………………………… ６３
３-３-１ 熱力學方程 …………………………………………………………………………… ６３
３-３-２ 完全氣體的內能 ……………………………………………………………………… ６５
３-３-３ 等熵過程 （理想絕熱） ……………………………………………………………… ６６
３-４ 量綱分析………………………………………………………………………………… ６６
３-４-１ 量綱 ………………………………………………………………………………… ６６
３-４-２ 定理 ……………………………………………………………………………… ６８
３-４-３ 相似性原理 …………………………………………………………………………… ６９
課后習題 ……………………………………………………………………………………… ７２
習題參考答案 ………………………………………………………………………………………７４
第 ４ 章 流體模型及應用實例 …………………………………………………………………８２
４-１ 流體靜力學……………………………………………………………………………… ８２
４-１-１ 均質物質作用于平壁上的壓強合力 …………………………………………………… ８２
４-１-２ 均質物質作用于曲壁上的壓強合力 …………………………………………………… ８３
４-１-３ 非慣性系中均質流體的相對平衡 ……………………………………………………… ８６
４-２ 無黏性流動……………………………………………………………………………… ８９
４-２-１ 無黏性定常流動的伯努利積分 ………………………………………………………… ８９
４-２-２ 無旋流動拉格朗日積分 ……………………………………………………………… ９４
４-３ 測黏流動………………………………………………………………………………… ９７
４-３-１ Ｐｏｉｓｅｕｉｌｌｅ 流動 （曲線流動實例） ……………………………………………………… ９７
４-３-２ 牛頓流體的 Ｐｏｉｓｅｕｉｌｌｅ 流動與達西公式 ………………………………………………… ９９
４-４ 不可壓縮無旋流動 …………………………………………………………………… １００
４-４-１ 勢函數定義及應用 …………………………………………………………………… １０１
４-４-２ 液體表面波分析……………………………………………………………………… １０３
４-４-３ 進行波分析 ………………………………………………………………………… １０７
４- ５ 平面不可壓縮流動 …………………………………………………………………… １０９
４-５-１ 直角坐標系中不可壓縮流體平面流動的流函數 ……………………………………… １０９
４-５-２ 柱坐標系中的流函數 ………………………………………………………………… １１１
４-５-３ 流函數應用實例……………………………………………………………………… １１２
４-６ 其他流動模型 ………………………………………………………………………… １１４
４-６-１ 非定常流動與定常流動 ……………………………………………………………… １１４
４-６-２ 絕熱流動與等熵流動 ………………………………………………………………… １１４
４-６-３ 一維、 二維和三維流動 ……………………………………………………………… １１４
課后習題……………………………………………………………………………………… １１５
習題參考答案 ………………………………………………………………………………………１１８
第 ５ 章 流體的渦旋運動 ………………………………………………………………………１３０
５-１ 渦旋運動的基本概念和渦量輸運方程 ……………………………………………… １３０
５-１-１ 渦旋運動的基本概念 ………………………………………………………………… １３０
５-１-２ 渦量輸運方程 ……………………………………………………………………… １３２
５-２ 無黏性流體的渦量輸運方程 ………………………………………………………… １３４
５-２-１ 流體運動中速度環量的變化 ………………………………………………………… １３４
５-2 -３ 感生速度場 …………………………………………………………………………… １３５
５-３-１ 渦旋感生速度場……………………………………………………………………… １３５
５-３-２ 渦線感生速度場……………………………………………………………………… １３７
５-３-３ 點渦 ………………………………………………………………………………… １３８
５-４ 渦旋運動的產生、 擴散及衰減 ……………………………………………………… １４１
５-４-１ 流體非正壓的影響 …………………………………………………………………… １４１
５-４-２ 地球自轉的影響……………………………………………………………………… １４２
５-４-３ 黏性的影響 （邊界層） ……………………………………………………………… １４５
課后習題……………………………………………………………………………………… １４８
習題參考答案……………………………………………………………………………………… １５０
參考文獻………………………………………………………………………………………… １６２
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