流體流動(dòng)問題解析與計(jì)算

第1章流體力學(xué)特性相關(guān)問題1
1．1流體壓縮率計(jì)算問題2
1．1．1流體可壓縮性概述2
1．1．2壓縮率計(jì)算2
【P1-1】不同熱力過程的氣體壓縮率問題2
【P1-2】壓力表校驗(yàn)器油缸加壓?jiǎn)栴}3
1．2流體黏性及液膜摩擦問題3
1．2．1流體黏性概述3
1．2．2液膜摩擦問題4
【P1-3】液膜滑動(dòng)摩擦典型問題4
【P1-4】液膜轉(zhuǎn)動(dòng)摩擦典型問題5
【P1-5】轉(zhuǎn)動(dòng)圓盤的摩擦力矩及散熱率問題6
【P1-6】旋轉(zhuǎn)黏度儀原理及黏度計(jì)算式6
1．3表面張力效應(yīng)問題7
1．3．1表面張力概述7
1．3．2表面張力效應(yīng)問題8
【P1-7】擴(kuò)展液面所需的功及自由液面的表面能8
【P1-8】空氣中小液滴的內(nèi)外壓差9
【P1-9】表面張力導(dǎo)致的液體沸騰壁溫過熱度問題9
【P1-10】平行板間的毛細(xì)現(xiàn)象計(jì)算10
【P1-11】豎直平壁毛細(xì)現(xiàn)象液面形狀的近似解與數(shù)值解10
1．4其他問題13
【P1-12】理想塑性流體管流問題13
【P1-13】流體質(zhì)點(diǎn)尺度的近似模型14
第2章流體流動(dòng)基本概念問題17
2．1流體運(yùn)動(dòng)學(xué)行為的描述及相關(guān)問題18
2．1．1流體運(yùn)動(dòng)學(xué)行為的描述18
2．1．2運(yùn)動(dòng)學(xué)行為相關(guān)問題19
【P2-1】已知?dú)W拉速度場(chǎng)求跡線方程/流線方程/質(zhì)點(diǎn)加速度19
【P2-2】二維非穩(wěn)態(tài)流場(chǎng)空間點(diǎn)的流體加速度與流體質(zhì)點(diǎn)加速度20
【P2-3】三維非穩(wěn)態(tài)流場(chǎng)的質(zhì)點(diǎn)加速度與溫度變化率21
【P2-4】跡線與流線問題Ⅰ21
【P2-5】跡線與流線問題Ⅱ22
【P2-6】流場(chǎng)運(yùn)動(dòng)學(xué)特性的判斷23
【P2-7】三維不可壓縮流場(chǎng)運(yùn)動(dòng)學(xué)特性的判斷與計(jì)算24
【P2-8】電除塵器內(nèi)粒子的運(yùn)動(dòng)軌跡及分離長(zhǎng)度24
【P2-9】圓管層流的運(yùn)動(dòng)學(xué)特性26
2．2流體流動(dòng)與流動(dòng)阻力的基本概念26
2．2．1要點(diǎn)概述26
2．2．2三類典型流動(dòng)的特征行為及流動(dòng)阻力27
2．2．3流動(dòng)阻力計(jì)算基本方法的應(yīng)用29
【P2-10】圓管流動(dòng)摩擦產(chǎn)生的螺栓附加拉力29
【P2-11】圓管流動(dòng)的形態(tài)判別及泵送功率計(jì)算29
【P2-12】圓管層流與湍流的速度分布特性30
【P2-13】非圓形管的摩擦阻力損失及水力直徑30
【P2-14】邊界層流動(dòng)及球體繞流組合結(jié)構(gòu)的阻力計(jì)算31
【P2-15】轎車風(fēng)阻問題31
【P2-16】流體低速繞流球形體的形狀阻力與摩擦阻力32
【P2-17】球形顆粒的自由沉降速度計(jì)算33
第3章流體靜力學(xué)問題34
3．1流體靜力學(xué)基本方程及靜止流場(chǎng)特性35
3．1．1流體靜力學(xué)基本方程35
3．1．2靜止流場(chǎng)特性問題35
【P3-1】靜止流場(chǎng)特性問題Ⅰ35
【P3-2】靜止流場(chǎng)特性問題Ⅱ36
【P3-3】靜止流場(chǎng)特性問題Ⅲ36
3．2重力場(chǎng)靜止流體的壓力分布及相關(guān)問題37
3．2．1重力場(chǎng)靜止流體的壓力分布37
3．2．2重力場(chǎng)靜壓分布方程的應(yīng)用38
【P3-4】大氣層狀態(tài)參數(shù)的估計(jì)38
【P3-5】復(fù)式U形壓差計(jì)壓力遞推計(jì)算38
【P3-6】油的比重測(cè)試問題39
【P3-7】杯式真空計(jì)測(cè)壓?jiǎn)栴}39
【P3-8】旋風(fēng)除塵器水封設(shè)計(jì)問題40
【P3-9】微壓差計(jì)及測(cè)量精度分析40
【P3-10】容器中的液壓平衡問題41
【P3-11】利用小管吹送空氣測(cè)量水槽液位42
3．3重力場(chǎng)靜止液體中的器壁受力42
3．3．1液體重力靜壓對(duì)器壁的作用力42
3．3．2平面力系的力矩及合力中心43
3．3．3靜止液體中的器壁受力問題44
【P3-12】液體比重計(jì)密度測(cè)量范圍計(jì)算44
【P3-13】圓筒形閘門受力分析44
【P3-14】水壩受力的分析與計(jì)算45
【P3-15】圓柱閘門兩側(cè)的靜壓平衡問題47
【P3-16】平板閘門自動(dòng)開啟所需的水深計(jì)算47
【P3-17】水池閘門拉索水泥配重的體積計(jì)算48
3．4直線勻加速系統(tǒng)液體靜力學(xué)問題49
3．4．1問題概述及基本方程49
3．4．2典型問題解析與計(jì)算50
【P3-18】直線勻加速油罐車車廂壁面受力分析50
【P3-19】直線勻加速槽車內(nèi)液體的溢出問題51
【P3-20】直線勻加速系統(tǒng)液體中浸沒物體的總表面力（浮力）52
3．5勻速轉(zhuǎn)動(dòng)系統(tǒng)液體靜力學(xué)問題53
3．5．1問題概述及基本方程53
3．5．2典型問題解析與計(jì)算54
【P3-21】液體轉(zhuǎn)速計(jì)測(cè)試原理54
【P3-22】轉(zhuǎn)動(dòng)容器中液體的溢出問題55
【P3-23】臥式轉(zhuǎn)動(dòng)圓筒內(nèi)液體的等壓面問題56
【P3-24】轉(zhuǎn)動(dòng)容器的汽化轉(zhuǎn)速及頂蓋受力56
【P3-25】轉(zhuǎn)動(dòng)容器中兩種液體的分界面及壓力分布57
【P3-26】油水混合物在高速轉(zhuǎn)鼓中的分層界面及壁面壓力計(jì)算58
第4章流動(dòng)系統(tǒng)質(zhì)量/動(dòng)量/能量守恒問題60
4．1質(zhì)量守恒方程及物料衡算問題61
4．1．1控制體質(zhì)量守恒方程61
4．1．2質(zhì)量守恒及物料衡算問題62
【P4-1】輥軋鋼板的運(yùn)動(dòng)速度計(jì)算62
【P4-2】攪拌槽中鹽溶液的濃度-時(shí)間關(guān)系62
【P4-3】攪拌槽中溶液混合的濃度-時(shí)間關(guān)系63
【P4-4】放射性鹽溶液蒸發(fā)濃縮的操作周期計(jì)算64
【P4-5】篩板塔凈化氣流夾帶液滴的混合置換模型及塔板數(shù)計(jì)算64
【P4-6】廢水?dāng)嚢璩刂凶苑纸饨M分的濃度-時(shí)間關(guān)系65
【P4-7】磷酸反應(yīng)槽出口溶液的濃度-時(shí)間關(guān)系66
4．2動(dòng)量、動(dòng)量矩守恒方程及流體系統(tǒng)受力分析67
4．2．1控制體動(dòng)量及動(dòng)量矩守恒方程67
4．2．2流體系統(tǒng)受力問題分析69
【P4-8】彎曲噴管受力分析69
【P4-9】噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)推力計(jì)算70
【P4-10】二維風(fēng)洞中測(cè)試柱狀體的阻力系數(shù)71
【P4-11】理想水流垂直沖擊平板的受力分析72
【P4-12】理想水流沖擊固定葉片和平移葉片的受力分析72
【P4-13】理想水流沖擊轉(zhuǎn)動(dòng)葉輪的受力分析74
【P4-14】二維理想水流沖擊傾斜平板的受力分析75
【P4-15】離心泵葉輪的輸出力矩及功率75
4．3能量守恒方程及其應(yīng)用問題77
4．3．1流體系統(tǒng)的能量77
4．3．2控制體能量守恒方程77
4．3．3能量守恒方程應(yīng)用問題79
【P4-16】強(qiáng)制循環(huán)蒸發(fā)器的循環(huán)流量及熱量衡算79
【P4-17】氣瓶充氣過程中的溫升與充氣量問題80
【P4-18】加熱攪拌槽中溶液的溫度-時(shí)間關(guān)系82
【P4-19】串聯(lián)硫酸冷卻槽突然停水及再啟動(dòng)過程的溫度-時(shí)間關(guān)系83
【P4-20】供水管路系統(tǒng)的泵送功率計(jì)算85
【P4-21】全壓與駐點(diǎn)壓力的概念及皮托管測(cè)速原理86
【P4-22】文丘里管流量公式87
【P4-23】引射器的氣源壓力及面積比條件87
【P4-24】薄板溢流堰的流量公式及流量計(jì)算88
【P4-25】雙堰型臥式三相分離器液層厚度的計(jì)算與調(diào)控89
4．4守恒原理綜合應(yīng)用問題90
4．4．1流動(dòng)流體與器壁的相互作用力問題90
【P4-26】輸水管路三通接管受力分析91
【P4-27】變徑彎管出口壓力/溫升及受力分析92
【P4-28】明渠水流對(duì)閘門的沖擊力93
4．4．2理想液體自由射流及孔口流動(dòng)問題94
【P4-29】理想流體垂直射流受力問題95
【P4-30】理想水流的流量及射程-方位角關(guān)系95
【P4-31】容器壁面小孔射流軌跡問題96
【P4-32】矩形孔口理論流量的對(duì)比計(jì)算96
【P4-33】紙漿蒸煮釜卸料流量與時(shí)間計(jì)算97
【P4-34】矩形槽內(nèi)沉浸孔的擬穩(wěn)態(tài)流動(dòng)問題98
4．4．3虹吸流動(dòng)及液體汽化問題99
【P4-35】虹吸管排水流速及排水時(shí)間問題99
【P4-36】?jī)伤畮?kù)間虹吸管輸水流量的計(jì)算100
【P4-37】離心泵安裝高度的計(jì)算101
【P4-38】圓盤式摩擦泵流量公式及流量計(jì)算102
4．4．4突擴(kuò)/突縮口的局部阻力及相關(guān)問題103
【P4-39】引風(fēng)口/出風(fēng)口壓力與環(huán)境壓力的關(guān)系103
【P4-40】礦山坑道自然通風(fēng)的風(fēng)向及流速問題105
【P4-41】引風(fēng)除塵系統(tǒng)的阻力損失與風(fēng)機(jī)功率105
【P4-42】等直徑管中節(jié)流元件的局部阻力損失107
【P4-43】不可壓縮流體引射混合的阻力損失108
【P4-44】可壓縮流體的引射混合問題110
4．4．5水躍現(xiàn)象及小擾動(dòng)重力波傳播速度問題111
【P4-45】水躍現(xiàn)象產(chǎn)生條件及機(jī)械能損耗111
【P4-46】小擾動(dòng)重力波的傳播速度112
【P4-47】通過重力波駐波角確定水流速度113
第5章不可壓縮一維層流問題114
5．1概述115
5．1．1建立流動(dòng)微分方程的基本步驟115
5．1．2常見邊界及定解條件115
5．2平壁層流的基本方程及應(yīng)用115
5．2．1平壁層流及其特點(diǎn)115
5．2．2平壁層流的基本方程116
5．2．3平壁層流典型問題分析117
【P5-1】平板通道的層流速度分布及摩擦阻力系數(shù)117
【P5-2】平行板間液-液流動(dòng)速度分布的合理性判別118
【P5-3】平行板間摩擦-壓差流的速度及切應(yīng)力分布118
【P5-4】雙層液膜表面的平板拖拽力及界面切應(yīng)力計(jì)算118
【P5-5】圓筒摩擦剪切流的切應(yīng)力及速度分布119
【P5-6】流體動(dòng)壓潤(rùn)滑原理——平壁層流問題的擴(kuò)展120
5．3圓管層流的基本方程及應(yīng)用122
5．3．1圓管層流的特點(diǎn)及基本方程122
5．3．2圓管層流典型問題分析123
【P5-7】圓管層流的速度分布及阻力系數(shù)123
【P5-8】用哈根-泊謖葉公式測(cè)量流體黏度的誤差分析124
【P5-9】根據(jù)圓管層流流量測(cè)試估計(jì)流體運(yùn)動(dòng)黏度124
【P5-10】圓形套管層流的速度分布及阻力系數(shù)125
【P5-11】圓形套管輸送蔗糖水溶液的流量及摩擦力計(jì)算125
【P5-12】圓桿在圓管內(nèi)對(duì)中滑動(dòng)所產(chǎn)生的摩擦流動(dòng)問題126
【P5-13】豎直圓管內(nèi)理想塑性流體的重力流動(dòng)條件127
【P5-14】圓柱黏度儀的黏度測(cè)量計(jì)算式127
【P5-15】毛細(xì)管流量計(jì)的測(cè)量計(jì)算與分析128
【P5-16】流體層流流動(dòng)通過圓管管網(wǎng)的流量與流向129
【P5-17】豎直圓柱表面的層流降膜流動(dòng)分析130
5．4平壁降膜流動(dòng)分析131
5．4．1平壁層流降膜的基本方程131
5．4．2平壁降膜流動(dòng)典型問題分析132
【P5-18】?jī)A斜平壁充分發(fā)展層流降膜的力平衡分析132
【P5-19】在豎直平壁表面形成給定厚度油膜所需的流量133
【P5-20】?jī)A斜平壁蒸汽冷凝液膜的厚度與流速計(jì)算133
【P5-21】液體排放過程中黏附于器壁表面的液量計(jì)算134
【P5-22】傳送帶表面的液膜厚度及液體輸送量135
【P5-23】球面降膜流動(dòng)的液膜厚度與平均流速137
第6章流體流動(dòng)微分方程的應(yīng)用139
6．1流體流動(dòng)微分方程140
6．1．1流體流動(dòng)的連續(xù)性方程140
6．1．2不可壓縮流體的運(yùn)動(dòng)微分方程——Navier-Stokes方程140
6．1．3牛頓流體的本構(gòu)方程141
6．2流動(dòng)微分方程的應(yīng)用141
6．2．1應(yīng)用概述141
6．2．2流動(dòng)微分方程應(yīng)用相關(guān)問題142
【P6-1】由控制體質(zhì)量守恒積分方程變換連續(xù)性方程142
【P6-2】應(yīng)用連續(xù)性方程判斷流體的可壓縮性142
【P6-3】柱坐標(biāo)微元體的質(zhì)量守恒分析142
【P6-4】應(yīng)用連續(xù)性方程確定交變流場(chǎng)的密度函數(shù)143
【P6-5】流體微元表面的質(zhì)量通量與動(dòng)量通量143
【P6-6】平行板間一維穩(wěn)態(tài)層流的速度分布144
【P6-7】轉(zhuǎn)動(dòng)摩擦液膜的速度及切應(yīng)力分布145
【P6-8】轉(zhuǎn)動(dòng)軸的摩擦力矩及功率計(jì)算146
【P6-9】雙層陶瓷膜管環(huán)隙間的徑向流動(dòng)及壓力分布147
【P6-10】通過多孔介質(zhì)流動(dòng)的微分方程及其應(yīng)用148
【P6-11】?jī)善叫袌A盤之間的徑向?qū)恿髁鲃?dòng)問題149
【P6-12】底板突然啟動(dòng)產(chǎn)生的一維非穩(wěn)態(tài)層流問題151
【P6-13】由N-S方程和流線方程推導(dǎo)沿流線的伯努利方程153
【P6-14】等截面管內(nèi)充分發(fā)展層流的運(yùn)動(dòng)微分方程154
【P6-15】正三角形截面管充分發(fā)展層流的速度分布及阻力系數(shù)155
【P6-16】矩形截面管充分發(fā)展層流的速度分布及阻力系數(shù)156
【P6-17】平壁非穩(wěn)態(tài)層流降膜的微分方程及其近似解158
【P6-18】自然對(duì)流的運(yùn)動(dòng)微分方程及其應(yīng)用160
第7章不可壓縮理想流體平面流動(dòng)問題163
7．1流體平面運(yùn)動(dòng)的基本概念164
7．1．1流體平面運(yùn)動(dòng)的轉(zhuǎn)動(dòng)與體積應(yīng)變速率164
7．1．2無旋流動(dòng)（勢(shì)流）與勢(shì)函數(shù)164
7．1．3不可壓縮平面流動(dòng)的流函數(shù)164
7．1．4不可壓縮平面勢(shì)流及其特點(diǎn)165
7．1．5勢(shì)函數(shù)與流函數(shù)概念問題165
【P7-1】根據(jù)速度勢(shì)函數(shù)確定速度及流函數(shù)165
【P7-2】根據(jù)流函數(shù)確定速度及速度勢(shì)函數(shù)166
【P7-3】已知速度分量確定流場(chǎng)運(yùn)動(dòng)學(xué)特性Ⅰ167
【P7-4】已知速度分量確定流場(chǎng)運(yùn)動(dòng)學(xué)特性Ⅱ167
【P7-5】直線運(yùn)動(dòng)均勻流場(chǎng)的勢(shì)函數(shù)與流函數(shù)Ⅰ168
【P7-6】直線運(yùn)動(dòng)均勻流場(chǎng)的勢(shì)函數(shù)與流函數(shù)Ⅱ168
【P7-7】非穩(wěn)態(tài)平面流場(chǎng)的勢(shì)函數(shù)和流函數(shù)168
【P7-8】速度勢(shì)函數(shù)與加速度勢(shì)函數(shù)的關(guān)系170
【P7-9】平行板間剪切流動(dòng)的流函數(shù)及流量170
【P7-10】?jī)A斜平壁降膜流動(dòng)的流函數(shù)及流量170
7．2不可壓縮平面勢(shì)流流場(chǎng)分析171
7．2．1不可壓縮平面勢(shì)流分析方法171
7．2．2不可壓縮平面勢(shì)流流場(chǎng)問題172
【P7-11】不可壓縮勢(shì)流的N-S方程與伯努利方程172
【P7-12】垂直壁面角形區(qū)流場(chǎng)的流函數(shù)及流網(wǎng)圖173
【P7-13】按平面勢(shì)流角形區(qū)流場(chǎng)計(jì)算垂直擋墻的受力173
【P7-14】點(diǎn)源與點(diǎn)匯構(gòu)成的復(fù)合流動(dòng)及偶極流174
【P7-15】均勻橫向流與點(diǎn)源復(fù)合——理想流體繞鈍頭體的流動(dòng)175
【P7-16】均勻橫向流與點(diǎn)源/點(diǎn)匯復(fù)合——流場(chǎng)速度與壓力計(jì)算177
【P7-17】均勻橫向流與點(diǎn)源/點(diǎn)匯復(fù)合——理想流體繞橢圓柱流動(dòng)177
【P7-18】均勻橫向流與偶極流復(fù)合——理想流體繞圓柱流動(dòng)179
【P7-19】按理想流體繞流圓柱計(jì)算橋墩端部受力180
【P7-20】水下橫移圓柱表面出現(xiàn)空泡時(shí)的運(yùn)動(dòng)速度181
【P7-21】均勻橫向流繞轉(zhuǎn)動(dòng)圓柱體的流場(chǎng)分析與計(jì)算181
【P7-22】自由渦的液面形狀曲線183
第8章流動(dòng)相似及模型實(shí)驗(yàn)問題184
8．1流動(dòng)相似與相似準(zhǔn)則185
8．1．1幾何相似185
8．1．2運(yùn)動(dòng)相似及時(shí)間準(zhǔn)則185
8．1．3動(dòng)力相似及動(dòng)力相似準(zhǔn)則185
8．2流體流動(dòng)問題的相似分析 187
8．2．1流動(dòng)問題微分方程的相似分析187
【P8-1】黏性不可壓縮流動(dòng)問題的相似準(zhǔn)則——N-S方程相似分析187
【P8-2】小溫差自然對(duì)流問題的動(dòng)力相似準(zhǔn)則188
【P8-3】流動(dòng)充分發(fā)展管內(nèi)強(qiáng)制對(duì)流換熱過程的相似準(zhǔn)則189
8．2．2流動(dòng)問題影響因素的因次分析190
【P8-4】管內(nèi)不可壓縮流動(dòng)的摩擦壓降——因次分析方法示例190
【P8-5】管內(nèi)充分發(fā)展流動(dòng)的摩擦壓降表達(dá)式192
【P8-6】顆粒沉降速度或繞流阻力問題的因次分析193
【P8-7】圓柱繞流誘導(dǎo)振動(dòng)頻率問題的因次分析194
【P8-8】流體輸送機(jī)械內(nèi)流體壓力增量影響因素的因次分析195
【P8-9】水輪機(jī)輸出力矩及其影響因素的無因次數(shù)關(guān)系196
【P8-10】可壓縮流體與不可壓縮流體繞流阻力問題的因次分析198
【P8-11】水面艦船阻力問題的因次分析199
【P8-12】液體由豎直圓管流出所形成的液滴質(zhì)量199
【P8-13】液體噴嘴產(chǎn)生的液滴粒徑及其影響因素200
【P8-14】氣固兩相流對(duì)管壁金屬的磨蝕量及其影響因素200
【P8-15】高爆能量產(chǎn)生的沖擊波波面半徑及其速度問題201
8．3模型實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)及流動(dòng)相似計(jì)算202
8．3．1模型實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的基本要點(diǎn)202
8．3．2模型實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)與相似計(jì)算問題203
【P8-16】管道內(nèi)不可壓縮定常流動(dòng)的相似工況計(jì)算203
【P8-17】測(cè)定水管閥門阻力特性的模型實(shí)驗(yàn)204
【P8-18】文丘里流量計(jì)流動(dòng)過程的動(dòng)力相似205
【P8-19】蒸汽橫掠換熱管流動(dòng)的模型實(shí)驗(yàn)206
【P8-20】橢圓柱繞流的動(dòng)力相似計(jì)算206
【P8-21】建筑物風(fēng)載荷問題的模型實(shí)驗(yàn)207
【P8-22】球體繞流阻力問題的動(dòng)力相似208
【P8-23】?jī)汕蛐晤w粒恒速沉降過程的動(dòng)力相似209
【P8-24】氣力管道輸運(yùn)沙粒的模型實(shí)驗(yàn)209
【P8-25】液體噴嘴所形成的液滴粒徑估算210
【P8-26】噴射水流的速度與高度（機(jī)械能轉(zhuǎn)換過程的相似數(shù)）211
【P8-27】反應(yīng)堆冷卻系統(tǒng)循環(huán)泵的放大模型實(shí)驗(yàn)212
【P8-28】通風(fēng)系統(tǒng)軸流風(fēng)扇的性能實(shí)驗(yàn)213
【P8-29】軸流風(fēng)機(jī)異地安裝的相似計(jì)算214
【P8-30】離心泵的動(dòng)力相似及其相似定律與比例定律214
【P8-31】軸流泵操作性能的模型實(shí)驗(yàn)216
【P8-32】幾何相似軸流泵輸送水和空氣時(shí)的相似計(jì)算217
【P8-33】基于水輪機(jī)模型實(shí)驗(yàn)的參數(shù)預(yù)測(cè)問題217
【P8-34】水輪機(jī)模型實(shí)驗(yàn)的設(shè)計(jì)計(jì)算219
【P8-35】飛機(jī)降落過程的水洞模型實(shí)驗(yàn)220
【P8-36】常壓風(fēng)洞與壓力風(fēng)洞中螺旋槳飛機(jī)的模型實(shí)驗(yàn)221
【P8-37】低溫氮?dú)鈮毫︼L(fēng)洞中的飛機(jī)模型實(shí)驗(yàn)222
【P8-38】潛艇阻力的水槽實(shí)驗(yàn)與壓力風(fēng)洞實(shí)驗(yàn)223
【P8-39】潛艇方向舵力矩模型實(shí)驗(yàn)結(jié)果的換算224
【P8-40】魚雷阻力的模型實(shí)驗(yàn)224
【P8-41】水面艦船波浪阻力的相似計(jì)算225
【P8-42】水面艦船波浪阻力與總阻力的模型實(shí)驗(yàn)226
【P8-43】橋墩周圍波浪結(jié)構(gòu)的模型實(shí)驗(yàn)228
【P8-44】溢洪道流動(dòng)問題的模型實(shí)驗(yàn)228
【P8-45】河床流動(dòng)模型實(shí)驗(yàn)的比尺效應(yīng)及變異模型229
第9章不可壓縮流體管內(nèi)流動(dòng)問題231
9．1不可壓縮流體管內(nèi)流動(dòng)的基本公式232
9．1．1管內(nèi)流動(dòng)充分發(fā)展時(shí)的速度分布232
9．1．2管道流動(dòng)的沿程阻力與局部阻力233
9．1．3管內(nèi)流動(dòng)的摩擦阻力系數(shù)233
9．1．4局部阻力系數(shù)234
9．2管內(nèi)流動(dòng)問題的解析與計(jì)算235
9．2．1問題的基本類型、特點(diǎn)與解析要領(lǐng)235
9．2．2管內(nèi)流動(dòng)典型問題的解析與計(jì)算235
【P9-1】光滑圓管截面局部速度等于平均速度的位置235
【P9-2】光滑圓管湍流黏性底層及過渡層的相對(duì)厚度236
【P9-3】光滑圓管湍流黏性底層至核心區(qū)的速度分布計(jì)算237
【P9-4】光滑圓管湍流黏性底層和過渡層厚度與雷諾數(shù)的關(guān)系237
【P9-5】根據(jù)水力粗糙管截面兩點(diǎn)速度之比確定相對(duì)粗糙度239
【P9-6】層流圓管的摩擦壓降與進(jìn)口壓力計(jì)算239
【P9-7】根據(jù)圓管層流特性測(cè)試流體運(yùn)動(dòng)黏度240
【P9-8】根據(jù)光滑圓管阻力系數(shù)判斷流動(dòng)形態(tài)241
【P9-9】根據(jù)粗糙圓摩擦壓降確定阻力系數(shù)及流量241
【P9-10】流體在管束間順流流動(dòng)的水力直徑計(jì)算242
【P9-11】圓管替代矩形管的對(duì)比計(jì)算242
【P9-12】螺旋管流動(dòng)阻力及泵送功率的計(jì)算243
【P9-13】離心泵進(jìn)口管路總阻力損失計(jì)算243
【P9-14】強(qiáng)制循環(huán)蒸發(fā)器閃蒸室進(jìn)料管節(jié)流孔板的設(shè)計(jì)計(jì)算244
【P9-15】根據(jù)管道泄漏點(diǎn)上下游的測(cè)試壓降計(jì)算泄漏量245
【P9-16】已知流量按壓降要求確定管道直徑246
【P9-17】圓管與三角形管并聯(lián)管路的對(duì)比計(jì)算247
【P9-18】圓管與矩形管串聯(lián)管路的流量計(jì)算248
【P9-19】?jī)伤垡好娓卟铗?qū)動(dòng)的串聯(lián)管路流量計(jì)算249
【P9-20】?jī)伤Υ植诠艽?lián)或并聯(lián)使用的壓降對(duì)比計(jì)算250
【P9-21】水泵旁路系統(tǒng)的流量計(jì)算250
【P9-22】多管程換熱器的管程阻力壓降及功耗計(jì)算251
【P9-23】大型U形管管束內(nèi)外層換熱管流速差異計(jì)算252
【P9-24】并聯(lián)管路的壓差與流量計(jì)算254
【P9-25】串并聯(lián)分支管路的壓差與水泵功率計(jì)算254
【P9-26】水庫(kù)間分支管路的流量問題（給定阻力系數(shù)）255
【P9-27】水庫(kù)間分支管路的流量問題（阻力系數(shù)隨流量變化）257
【P9-28】水庫(kù)間分支管路的流向問題（阻力系數(shù)隨流量變化）258
【P9-29】滲透率均勻的管道內(nèi)流體的平均速度及壓力變化260
【P9-30】滲透率均勻的串聯(lián)管道內(nèi)流體的壓降計(jì)算261
【P9-31】對(duì)稱供油管路的壓降與流量計(jì)算261
【P9-32】單一進(jìn)出口簡(jiǎn)單管網(wǎng)的流量與壓降計(jì)算262
【P9-33】單一進(jìn)口多出口簡(jiǎn)單管網(wǎng)的流量與壓降計(jì)算263
【P9-34】簡(jiǎn)單管網(wǎng)的流量與壓降計(jì)算（逐次近似法）265
【P9-35】應(yīng)用逐次近似法計(jì)算三回路管網(wǎng)的流量與壓降266
第10章邊界層流動(dòng)及繞流阻力問題268
10．1平壁邊界層流動(dòng)及摩擦阻力269
10．1．1邊界層流動(dòng)的基本概念269
10．1．2層流邊界層的厚度及摩擦阻力系數(shù)270
10．1．3邊界層動(dòng)量守恒積分方程270
10．1．4湍流邊界層厚度/摩擦阻力系數(shù)及速度分布270
10．1．5平壁邊界層流動(dòng)及摩擦阻力典型問題271
【P10-1】邊界層排擠厚度與動(dòng)量損失厚度問題271
【P10-2】邊界層厚度計(jì)算及其修正方法272
【P10-3】考慮邊界層厚度計(jì)算風(fēng)車安裝高度273
【P10-4】湍流邊界層內(nèi)的速度分布計(jì)算273
【P10-5】邊界層動(dòng)量守恒積分方程應(yīng)用Ⅰ274
【P10-6】邊界層動(dòng)量守恒積分方程應(yīng)用Ⅱ275
【P10-7】湍流邊界層總摩擦阻力系數(shù)的修正計(jì)算式276
【P10-8】帆船穩(wěn)定板摩擦阻力計(jì)算277
【P10-9】魚雷表面摩擦阻力的功率消耗計(jì)算277
【P10-10】艦船模型實(shí)驗(yàn)中確定波浪阻力的輔助計(jì)算277
10．2繞流流動(dòng)及繞流阻力278
10．2．1繞流阻力及其計(jì)算方法278
10．2．2圓柱繞流及其總阻力系數(shù)279
10．2．3球體繞流及其總阻力系數(shù)280
10．2．4繞流流動(dòng)及繞流阻力典型問題280
【P10-11】轎車的風(fēng)阻功率計(jì)算280
【P10-12】潛航器的阻力與功率消耗計(jì)算281
【P10-13】廂式貨車側(cè)向傾覆的風(fēng)速計(jì)算281
【P10-14】圓柱形煙囪的風(fēng)載荷及誘導(dǎo)振動(dòng)頻率計(jì)算281
【P10-15】錐形圓柱的風(fēng)載荷及力矩計(jì)算282
【P10-16】轉(zhuǎn)動(dòng)圓柱的空氣阻力轉(zhuǎn)矩及功率計(jì)算282
【P10-17】降落傘的終端速度及展開直徑計(jì)算283
【P10-18】根據(jù)終端速度確定球形顆粒直徑284
【P10-19】測(cè)試光滑球形顆粒終端速度確定流體黏度284
【P10-20】根據(jù)氦氣氣球牽繩傾斜角確定風(fēng)速284
【P10-21】爆米花機(jī)操作風(fēng)速范圍計(jì)算285
【P10-22】棒球擲出后的飛行時(shí)間與速度計(jì)算286
【P10-23】油漆噴槍出口液滴的運(yùn)動(dòng)速度與時(shí)間的關(guān)系286
第11章可壓縮流體管內(nèi)流動(dòng)問題289
11．1可壓縮流動(dòng)的相關(guān)概念與基本關(guān)系290
11．1．1基本假設(shè)及熱力學(xué)關(guān)系290
11．1．2質(zhì)量與能量守恒方程290
11．1．3聲速、馬赫數(shù)及其計(jì)算291
【P11-1】氣體及液體中的聲速對(duì)比291
【P11-2】以馬赫數(shù)表示阻力公式并計(jì)算阻力291
【P11-3】相同馬赫數(shù)下飛行速度隨高度的變化292
11．1．4滯止?fàn)顟B(tài)及滯止參數(shù)計(jì)算292
【P11-4】固體表面的駐點(diǎn)壓力與駐點(diǎn)溫度292
【P11-5】皮托管測(cè)速問題及可壓縮性影響分析293
【P11-6】?jī)?chǔ)氣罐供氣管道的截面參數(shù)計(jì)算294
【P11-7】氣體絕熱管流的參數(shù)計(jì)算294
11．1．5正激波及其前后參數(shù)的計(jì)算295
【P11-8】已知正激波前參數(shù)計(jì)算激波后參數(shù)295
【P11-9】已知正激波后參數(shù)計(jì)算激波前參數(shù)296
11．2變截面管內(nèi)可壓縮流體的等熵流動(dòng)296
11．2．1變截面管等熵流動(dòng)的基本特點(diǎn)與關(guān)系296
11．2．2拉伐爾管中馬赫數(shù)-靜壓的變化及流動(dòng)狀態(tài)297
11．2．3拉伐爾管等熵流動(dòng)分析與計(jì)算298
【P11-10】超聲速風(fēng)洞參數(shù)設(shè)計(jì)計(jì)算298
【P11-11】拉伐爾管工況分析與流量計(jì)算299
【P11-12】縮放管出現(xiàn)激波的背壓條件300
【P11-13】縮放管上下游截面參數(shù)關(guān)系計(jì)算300
【P11-14】縮放管出口直徑設(shè)計(jì)問題301
【P11-15】超聲速噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)前段擴(kuò)壓器參數(shù)計(jì)算302
【P11-16】拉伐爾管內(nèi)正激波前后及出口馬赫數(shù)的聯(lián)立計(jì)算302
【P11-17】火箭噴管中正激波截面的面積及位置計(jì)算303
【P11-18】火箭發(fā)動(dòng)機(jī)推力計(jì)算304
【P11-19】給定上游截面參數(shù)和正激波截面面積計(jì)算背壓305
【P11-20】超聲速氣流進(jìn)入縮放管后的參數(shù)計(jì)算306
11．2．4漸縮管等熵流動(dòng)分析與計(jì)算307
【P11-21】用漸縮管測(cè)量管內(nèi)質(zhì)量流量307
【P11-22】等動(dòng)量取樣管設(shè)計(jì)計(jì)算308
【P11-23】噴氣火箭推力計(jì)算309
【P11-24】不同背壓下恒溫恒壓容器孔口的流量與溫度309
【P11-25】天然氣管道小孔泄漏問題310
【P11-26】恒溫容器放氣過程的壓力-時(shí)間關(guān)系及數(shù)值積分計(jì)算310
【P11-27】絕熱容器放氣過程的壓力-時(shí)間關(guān)系及數(shù)值積分計(jì)算312
11．3等截面管內(nèi)可壓縮流體的摩擦流動(dòng)314
11．3．1有摩擦絕熱流動(dòng)的特點(diǎn)及基本關(guān)系314
11．3．2有摩擦絕熱流動(dòng)典型問題316
【P11-28】絕熱摩擦流動(dòng)三種典型工況的對(duì)比計(jì)算316
【P11-29】絕熱管流中馬赫數(shù)所在截面的位置計(jì)算317
【P11-30】根據(jù)出口馬赫數(shù)和背壓確定上游截面參數(shù)318
【P11-31】顆粒輸送管氣流進(jìn)口參數(shù)計(jì)算（與平均密度法對(duì)比）318
【P11-32】給定管長(zhǎng)/流量/進(jìn)口壓力試差計(jì)算管徑319
【P11-33】給定氣流總溫試差計(jì)算進(jìn)口壓力對(duì)應(yīng)的流量320
【P11-34】給定氣流進(jìn)口溫度試差計(jì)算進(jìn)口壓力對(duì)應(yīng)的流量322
【P11-35】矩形管絕熱摩擦流動(dòng)計(jì)算324
11．3．3有摩擦等溫流動(dòng)的特點(diǎn)及基本關(guān)系324
11．3．4有摩擦等溫流動(dòng)典型問題325
【P11-36】等溫摩擦流動(dòng)進(jìn)出口壓力關(guān)系與平均密度法關(guān)系的對(duì)比325
【P11-37】矩形管等溫摩擦流動(dòng)下游壓力計(jì)算（對(duì)比平均密度法）326
【P11-38】根據(jù)進(jìn)口參數(shù)確定下游壓力（等溫與絕熱流動(dòng)對(duì)比）326
【P11-39】給定管參數(shù)/出口壓力計(jì)算最大流量及進(jìn)口壓力327
【P11-40】給定兩截面壓力試差計(jì)算質(zhì)量流量（對(duì)比平均密度法）328
【P11-41】出口馬赫數(shù)為極限狀態(tài)時(shí)進(jìn)口馬赫數(shù)的分析與計(jì)算328
【P11-42】等溫摩擦流動(dòng)管長(zhǎng)計(jì)算及傳熱分析329
11．4可壓縮流體的速度與流量測(cè)試330
11．4．1可壓縮流體的速度與流量測(cè)量公式330
11．4．2可壓縮流體速度與流量測(cè)量計(jì)算331
【P11-43】超聲速飛機(jī)的馬赫數(shù)及速度測(cè)量問題331
【P11-44】文丘里管測(cè)量氫氣流量的對(duì)比計(jì)算332
第12章過程設(shè)備內(nèi)流體的停留時(shí)間問題333
12．1停留時(shí)間的基本概念與關(guān)系334
12．1．1流體停留時(shí)間與進(jìn)口時(shí)間的關(guān)系334
12．1．2停留時(shí)間分布函數(shù)與密度函數(shù) 334
12．1．3不同時(shí)間輸入的流體在出口截面的輸出計(jì)算335
【P12-1】不同時(shí)間輸入的流體在特定時(shí)間段流出系統(tǒng)的總質(zhì)量335
【P12-2】根據(jù)密度函數(shù)計(jì)算不同時(shí)間輸入的流體在特定時(shí)間的輸出量336
【P12-3】?jī)?nèi)部年齡分布密度函數(shù)I（t）及其與F（t）和E（t）的關(guān)系337
12．2停留時(shí)間分布的測(cè)試及基本模型338
12．2．1停留時(shí)間分布函數(shù)與密度函數(shù)的測(cè)試338
12．2．2停留時(shí)間分布的數(shù)字特征339
12．2．3幾種典型的停留時(shí)間分布模型340
12．2．4停留時(shí)間分布測(cè)試與模型的相關(guān)問題342
【P12-4】根據(jù)脈沖示蹤響應(yīng)曲線確定RTD函數(shù)342
【P12-5】根據(jù)階躍示蹤響應(yīng)曲線確定RTD函數(shù)343
【P12-6】根據(jù)階躍示蹤響應(yīng)曲線確定串聯(lián)釜模型參數(shù)343
【P12-7】食用油汽提塔中的停留時(shí)間分布實(shí)驗(yàn)343
【P12-8】串聯(lián)攪拌器系統(tǒng)的停留時(shí)間分布實(shí)驗(yàn)344
【P12-9】化工廠廢液排放池出口的組分濃度檢測(cè)問題345
【P12-10】化工廠廢液排放渠下游的組分濃度檢測(cè)問題346
【P12-11】?jī)蓚€(gè)體積不同的全混釜串聯(lián)系統(tǒng)的RTD密度函數(shù)347
【P12-12】?jī)蓚€(gè)容器串聯(lián)系統(tǒng)的密度函數(shù)與其獨(dú)立密度函數(shù)的關(guān)系348
【P12-13】n個(gè)一般反應(yīng)釜串聯(lián)系統(tǒng)的RTD密度函數(shù)遞推公式349
【P12-14】n個(gè)相同全混釜串聯(lián)系統(tǒng)的RTD密度函數(shù)及數(shù)字特征349
【P12-15】軸向擴(kuò)散流模型的RTD密度函數(shù)及分布函數(shù)350
【P12-16】圓管內(nèi)充分發(fā)展層流流動(dòng)的RTD分布函數(shù)352
【P12-17】全混流-平推流循環(huán)系統(tǒng)的RTD密度函數(shù)354
【P12-18】變濃度示蹤輸入的響應(yīng)曲線與RTD密度函數(shù)的關(guān)系356
【P12-19】一般循環(huán)系統(tǒng)的脈沖示蹤響應(yīng)曲線及RTD密度函數(shù)357
【P12-20】封閉循環(huán)系統(tǒng)脈沖示蹤實(shí)驗(yàn)及RTD密度函數(shù)計(jì)算358
附錄361
附錄A矢量與場(chǎng)論的基本公式362
附錄B典型特殊函數(shù)的性質(zhì)及微分方程的解365
附錄C常見流體的物性參數(shù)367
附錄D常見物理量的量綱與單位換算及常見特征數(shù)370
附錄E管道粗糙度、局部阻力系數(shù)及繞流總阻力系數(shù)參考值372
參考文獻(xiàn)374