本書適用于高等學校工科專業本科教學。全書內容分為基礎和應用，具體內容包括：流體的性質、流體靜力學、流體運動學、理想流體動力學、旋渦理論、勢流理論、波浪理論、粘性流體力學基礎、相似理論、黏性流體的一元流動、邊界層理論、機翼理論等。各章均附有小結，配有適量的思考題和習題，并附參考答案。本書教學需要60~80學時，帶“*”的內容可根據授課學時或專業需要進行選擇。
第1章緒論
1.1流體力學的研究對象及應用領域
1.2流體力學的研究方法
1.2.1實驗模擬方法
1.2.2理論分析方法
1.2.3數值計算方法
1.3流體的連續介質模型
1.3.1流體的概念
1.3.2連續介質模型
1.4流體的密度和重度
1.5流體的壓縮性和熱膨脹性
1.5.1氣體狀態方程
1.5.2壓縮性和熱膨脹性
1.5.3可壓縮流體和不可壓縮流體
1.6流體的黏性 第1章緒論
1.1流體力學的研究對象及應用領域
1.2流體力學的研究方法
1.2.1實驗模擬方法
1.2.2理論分析方法
1.2.3數值計算方法
1.3流體的連續介質模型
1.3.1流體的概念
1.3.2連續介質模型
1.4流體的密度和重度
1.5流體的壓縮性和熱膨脹性
1.5.1氣體狀態方程
1.5.2壓縮性和熱膨脹性
1.5.3可壓縮流體和不可壓縮流體
1.6流體的黏性
1.6.1黏性的表現
1.6.2黏性的度量
1.6.3溫度對黏性的影響
1.6.4黏性流體和理想流體
1.7作用在流體上的力
本章小結
思考題
習題
第2章流體靜力學
2.1流體靜力學方程
2.2流體平衡的一些要求
2.3平衡流體的等壓面
2.4重力場中不可壓縮流體的靜壓分布
2.5測壓計
2.5.1液柱式壓力計原理
2.5.2幾種常用的液柱式壓力計
2.6靜止流體對平板的作用力
2.6.1總壓力的大小
2.6.2總壓力的作用點
2.7靜止流體對曲面的作用力
2.8流體的浮力
2.8.1阿基米德原理
2.8.2物體在液體中的平衡與穩定性
本章小結
思考題
習題
第3章流體運動學
3.1描述流體運動的兩種方法
3.1.1拉格朗日法(質點法)
3.1.2歐拉法(空間點法)
3.1.3歐拉法中的質點加速度公式
3.1.4質點導數
3.2流場的幾何特征描述
3.2.1定常流場和非定常流場
3.2.2均勻流動和非均勻流動
3.2.3一維流動、二維流動和三維流動
3.2.4流線、駐點、極限流線
3.2.5流體質點的跡線
3.2.6流束、流面和流管
3.2.7總流、過流截面與流量
3.2.8條紋線
3.3流體的連續性方程
3.3.1微分形式的連續性方程
3.3.2微分連續性方程在其他坐標系中的形式
3.3.3積分形式的連續性方程
3.4流體微團的運動分析
3.4.1流體運動的分解
3.4.2無旋流動與有旋流動
3.5速度勢函數與流函數的概念
3.5.1速度勢函數
3.5.2流函數
本章小結
思考題
習題
第4章理想流體動力學
4.1歐拉運動微分方程
4.2拉格朗日積分方程
4.3伯努利積分方程
4.3.1伯努利積分的建立
4.3.2伯努利方程的意義
4.3.3伯努利方程的應用
4.4動量定理及動量矩定理
4.4.1動量定理
4.4.2動量矩定理
4.4.3動量及動量矩方程的應用
本章小結
思考題
習題
第5章旋渦理論
5.1旋渦運動的基本概念
5.1.1渦線、渦管、渦量、渦通量
5.1.2速度環量
5.1.3斯托克斯定理
5.2湯姆遜定理
5.3拉格朗日定理
5.4亥姆霍茲定理
5.5旋渦的誘導速度
5.5.1點渦
5.5.2誘導速度公式
5.5.3畢奧.沙伐爾定理
5.6蘭金組合渦
5.6.1速度分布
5.6.2壓力分布
5.6.3有自由面的情形
本章小結
思考題
習題
第6章勢流理論
6.1勢流理論概述
6.2二維流動和流函數
6.3幾種簡單平面勢流的基本解
6.3.1直勻流
6.3.2點源(匯)
6.3.3點渦
6.3.4偶極子
6.3.5疊加的例子
6.4繞圓柱體的無環量流動達朗貝爾謬理
6.4.1繞圓柱體無環量流動的勢函數和流函數
6.4.2圓柱表面的速度分布
6.4.3圓柱表面的壓力分布
6.5繞圓柱體的有環量流動馬格努斯效應
6.5.1繞圓柱體有環量流動的速度場
6.5.2繞圓柱體有環量流動的壓力分布
6.6附加質量與附加慣性力
.6.7復變函數的簡要復習
6.7.1復數
6.7.2復變函數
6.8復勢和復速度
6.9布拉修斯公式
6.10庫塔.儒柯夫斯基定理
6.10.1庫塔.儒柯夫斯基定理
6.10.2決定環量的后緣條件
6.11保角變換方法及其應用
6.11.1保角變換的概念和性質
6.11.2幾種簡單的保角變換
6.11.3儒柯夫斯基變換
6.11.4平板無環量繞流
6.11.5平板有環量繞流
6.12映像法及其應用
6.12.1直壁的干擾
6.12.2圓形壁的干擾
本章小結
思考題
習題
第7章波浪理論
7.1小振幅波的基本方程與邊界條件
7.1.1基本方程
7.1.2邊界條件
7.1.3小振幅波理論假設和邊界條件的線性化
7.2小振幅波及其運動參數
7.2.1小振幅波的速度勢
7.2.2小振幅波的運動參數
7.3流體質點的軌道運動
7.3.1水波按水深的分類
7.3.2流體質點的運動速度
7.3.3中等深水波中質點的運動軌道
7.3.4淺水波中質點的運動軌道
7.3.5深水波中質點的運動軌跡
7.4行波中的壓力分布
7.5波能及其傳遞
7.5.1波能
7.5.2波能的傳遞
7.6淺水波
7.6.1波峰守恒原理
7.6.2淺水波的波數k、波長L和波速c
7.6.3淺水系數H/H
7.7波群和群速度
7.8二維船波
7.8.1興波阻力
7.8.2兩個擾源引起的興波阻力
7.9三維船波——開爾文船波
本章小結
思考題
習題
第8章黏性流體力學基礎
8.1黏性流體的運動方程式——納維.斯托克斯方程
8.2納維.斯托克斯方程準確解舉例
8.2.1二維平板間黏性流體的無剪切壓差流動
8.2.2無限大平板間壓差剪切定常黏性流動
8.2.3無限長直圓管中的定常黏性流動
8.3流體的流態及其判別
8.4湍流流動及其特征
8.4.1湍流的形成機理
8.4.2湍流的特征
8.5湍流模式理論
8.5.1平均值、脈動值和湍流度
8.5.2湍流的半經驗理論
本章小結
思考題
習題
第9章相似理論
9.1流動相似的概念
9.2特征量和無量綱量
9.3流動相似的充要條件
9.4相似參數的物理意義
9.5相似理論及其應用
9.5.1相似性定理
9.5.2相似理論應用
9.6量綱分析
9.6.1指數法
9.6.2Π定理
本章小結
思考題
習題
第10章黏性流體的一元流動
10.1管道流動計算的基本方程式
10.1.1黏性不可壓流體的能量方程式
10.1.2平均能量損失hw的計算
10.2等徑直圓管中的層流運動
10.3等徑直圓管中的湍流運動
10.4管道中的沿程阻力和局部阻力系數
10.4.1沿程阻力系數
10.4.2局部阻力系數
.10.5孔口出流
10.5.1孔口出流的分類
10.5.2薄壁小孔口恒定自由出流
10.5.3薄壁小孔口淹沒出流
10.5.4薄壁大孔口自由出流
10.5.5薄壁孔口非恒定自由出流
.10.6管嘴出流
10.6.1圓柱形外管嘴恒定出流
10.6.2其他形式的管嘴
10.7管道計算
10.7.1管道系統的分類
10.7.2簡單管道計算
10.7.3串聯管道計算
10.7.4并聯管道計算
本章小結
思考題
習題
第11章邊界層理論
11.1邊界層的概念
11.2邊界層的基本微分方程——普朗特方程
11.3平板層流邊界層的精確解
11.3.1布拉修斯解
11.3.2邊界層的速度分布和邊界層的厚度
11.3.3邊界層排擠厚度δ*和動量損失厚度θ
11.3.4壁面摩擦系數Cf和摩擦阻力系數Cd
11.4平板層流邊界層的近似解
11.4.1邊界層的動量積分方程
11.4.2平板層流邊界層的近似解
11.5平板湍流邊界層計算
11.6平板混合邊界層計算
11.6.1分段組合計算法
11.6.2當量湍流邊界層長度法
11.7船體摩擦阻力的估算
11.8曲面的邊界層的分離
11.8.1沿曲面的壓力變化及其對邊界層內流動的影響
11.8.2邊界層內速度剖面形狀分析
11.8.3邊界層的分離
11.9物體的形狀阻力
11.9.1鈍體的壓差阻力
11.9.2無邊界層分離的流線體的壓差阻力
11.10減小黏性阻力的措施
本章小結
思考題
習題
第12章機翼理論
12.1機翼的幾何特征
12.1.1機翼的翼型
12.1.2機翼的平面圖形
12.2機翼升力產生的機理
12.3求解翼型繞流的奇點法
12.3.1翼剖面奇點法的理論思想
12.3.2對稱翼型繞流的數值解
12.3.3薄翼理論
12.4面元法
12.4.1無升力體的面元法
12.4.2升力體的面元法
12.5機翼的流體動力特性
12.5.1升力系數
12.5.2阻力系數
12.5.3俯仰力矩系數
12.6有限翼展機翼
12.6.1有限翼展機翼的流體運動特征
12.6.2下洗力和誘導阻力
12.6.3有限翼展機翼的升力線理論
12.6.4展弦比換算式
12.7小展弦比機翼
本章小結
思考題
習題
附錄
附錄A矢量運算公式
附錄B場論公式
附錄C流體力學常用矢量公式
參考文獻
新書資訊