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| 內容簡介： |
本书主要围绕“连续介质”——不可压缩流体的“三大方程”，对方程建立、边界条件的提出以及方程求解诸环节进行了较详尽的讨论。在坐标系变换（度规原理）、笛卡儿张量以及本构方程阐述中，针对土建类专业的学科特点以及实际工程需求，力求从高等数学、矢量分析以及线性代数等理论引入和展开讨论，以使读者更容易接受又不失一定的理论深度；在平面势流理论、流动相似理论与量纲分析、NS方程求解、边界层理论以及湍流理论的阐述中，由浅入深，通俗易懂，力求体系完整，注重物理机制的阐述。本书列举了大量例题，强调物理概念和基本原理，注重概念和方法类比，突出逻辑和推理。
本书可用作高等学校土建类专业高年级本科生以及研究生的教学参考书或自学用书。
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| 目錄：
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前言
第1章流体的主要物理性质1
1.1连续介质假设1
1.2流体压缩性和热胀性2
1.3流体的黏性与导热性4
1.4作用于流体上的力9
1.5表面张力11
练习题13
第2章流体静力学基础14
2.1流体力学中的微元分析法14
2.2流体静压强及其特性15
2.3流体平衡微分方程16
2.4液体的相对平衡21
练习题25
第3章流体运动学基础26
3.1描述流体运动的两种方法26
3.2流体运动基本概念32
3.3流体运动连续性方程37
3.4流体微团运动分析41
3.5亥姆霍兹速度分解定理45
3.6有旋运动46
3.7无旋流动与势函数53
3.8平面流动及其流函数55
练习题60
第4章积分形式的流体动力学方程62
4.1雷诺输运定理62
4.2积分形式的连续性方程64
4.3积分形式的动量方程66
4.4积分形式的动量矩方程76
4.5积分形式的能量方程81
练习题88
第5章理想流体流动理论基础90
5.1欧拉运动微分方程90
5.2定常流动沿流线积分92
5.3非定常无旋运动积分96
5.4基本平面势流98
5.5基本平面势流叠加105
5.6绕圆柱与绕球的流动110
5.7马格努斯效应与机翼升力118
5.8附加质量122
练习题123
第6章黏性流体动力学方程124
6.1应力张量124
6.2应力转轴公式与主应力127
6.3黏性流体动力学本构方程概述132
6.4黏性流体运动微分方程135
6.5黏性流动能量方程139
6.6扩散方程143
6.7爱因斯坦求和约定与笛卡儿张量
概述144
6.8柱坐标系与球坐标系下的黏性流动控
制方程151
6.9黏性流动控制方程的定解条件157
练习题160
第7章黏性流动的相似理论与量纲
分析161
7.1量纲和谐原理161
7.2量纲分析法164
7.3黏性流动相似原理167
7.4黏性流动基本方程的无量纲化172
练习题179
第8章黏性流体动力学方程的解析解
与近似解181
8.1黏性流体动力学方程求解概述181
8.2平行层流定常流动183
8.3平板振荡流动194
8.4重力驱动的液膜流动195
8.5同轴旋转圆筒间的定常流动197
8.6小雷诺数流动的近似解199
练习题212
高等流体力学（土建类）目录第9章不可压缩层流边界层基本
理论214
9.1边界层理论概述214
9.2边界层厚度和阻力系数估算217
9.3边界层特征厚度220
9.4普朗特边界层微分方程222
9.5边界层微分方程的相似解226
9.6平板边界层方程的布拉休斯解231
9.7卡门动量积分关系式237
9.8边界层积分方程的近似解242
9.9轴对称弯曲壁面层流边界层方程248
9.10层流温度边界层微分方程概述252
9.11层流边界层流动与传热相似性
理论256
9.12温度边界层微分方程求解259
9.13温度边界层积分方程265
9.14竖直平壁间的自然对流267
9.15层流膜状冷凝269
9.16边界层分离271
9.17传质边界层277
练习题280
第10章湍流基本理论概述282
10.1层流向湍流过渡282
10.2湍流的特征及其研究方法285
10.3流动稳定性理论概述289
10.4湍流拟序结构和湍流猝发296
10.5湍流统计理论概述300
10.6湍流统计平均302
10.7湍流积分尺度和微分尺度309
10.8湍流能谱311
10.9湍流尺度分区314
10.10NS方程在湍流中的适用性317
10.11湍流涡旋运动分析320
练习题324
第11章不可压缩湍流运动基本方程及
其封闭模式325
11.1时均化的不可压缩流体湍流
方程325
11.2无热传导时的湍流能量方程329
11.3湍流输运方程333
11.4不可压缩湍流一阶封闭模型336
11.5雷诺应力方程的二阶封闭模型343
11.6湍流动能耗散率方程的二阶封闭
模型347
11.7脉动温度输运方程的二阶封闭
模型350
11.8二阶封闭模型的各种简化形式351
11.9热浮升力作用下的湍流模型356
11.10湍流扩散方程求解361
11.11大涡模拟365
练习题372
第12章不可压缩湍流边界层基本
理论373
12.1湍流边界层理论概述373
12.2湍流边界层运动微分方程376
12.3湍流边界层动量积分方程379
12.4湍流边界层速度分布一般规律381
12.5湍流边界层内层速度分布规律385
12.6湍流边界层外层速度分布规律387
12.7管流湍流边界层速度分布规律388
12.8零压力梯度时湍流边界层动量积分方程
求解393
12.9有压力梯度时湍流边界层动量积分方程
求解398
12.10不可压缩湍流速度边界层微分方程
解法403
12.11不可压缩湍流温度边界层微分方程
解法408
练习题413
参考文献415
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| 內容試閱：
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烟囱和高楼等受到的风荷载，水坝与堤岸等受到的水浪作用力，各种流体机械和热质交换设备等的动量、热量与质量传递（“三传”）都可以用流体力学理论来解释。美国西部某山谷中的一座桥梁在设计时未考虑风在桥身上的空气动力影响，结果由于风荷载的作用引起桥身做强迫振动，出现共振现象，致使整座桥梁坍塌，这是桥梁工程史上著名的事故案例。正是由于流体力学既有广泛的工程实际需求，又有学科自身发展的深厚余地，同时流体力学与其他学科有很多交叉点和切入之处，因此凸显了流体力学理论的重要性和实用性，使得流体力学课程在土建类各专业中占有重要位置。
流体力学是一门基础性极强的力学分支，物理概念与数学推演既是流体力学中的难点, 又是不可回避的关键。本书内容主要围绕“连续介质”——不可压缩流体的“三大方程”，对方程建立、边界条件的提出以及方程求解诸环节进行了较详尽的讨论。在坐标系变换、笛卡儿张量以及本构方程阐述中，针对土建类专业的学科特点以及实际工程需求，力求从高等数学、矢量分析以及线性代数等理论引入和展开讨论，以使读者更容易接受又不失一定的理论深度；在平面势流理论、流动相似理论与量纲分析、NS方程求解、边界层理论以及湍流理论的阐述中，力求体系完整，由浅入深，注重物理机制阐述。对于湍流半经验理论及其应用做了较系统的阐述，以期为解决土建类复杂工程湍流问题的数值仿真奠定理论基础。
本书立足“基础”“实用”，揭示传递现象的相似性，讲解分子、微团、边界三种不同尺度的概念，明确这三种不同尺度上的“三传”均属于统一的传递现象，且处理问题的方法有相似之处。编者认为，理论解析法对掌握“三传”现象的关键因素、复杂问题的简化、模型概念的系统训练、模型方程的推导、处理方程的若干数学技巧的掌握等具有不可替代的作用。为此，本书列举了大量典型例题，遵循问题—物理模型—数学模型—定解问题求解这一过程的连贯性，强调物理概念和基本原理，注重方法类比，突出逻辑和推理，以提高读者解决实际工程问题的能力。编者相信，掌握本书的基本内容，将对流体力学理论有比较完整和清晰的概念，有助于认识和理解实际工程中“三传”问题并为解决这些问题提供理论支持。
我国的研究生教育主要包括课程学习与课题研究两个阶段。一般情况下，硕士和博士研究生要经历一年的学位与专业课程学习，目的是构建合理的知识结构，打下坚实的专业基础。研究生课程的教学方式和教学方法较为灵活，主要是课堂学习与自主学习相结合，有相当多的教学内容以自学为主，旨在在传授知识的同时培养研究生的创新能力以及独立从事科研工作的能力。作为土建类专业的研究生学位课，高等流体力学课程一般安排32学时（或48学时），对此编者建议，本书中的笛卡儿张量、本构方程、流动相似理论与量纲分析、流动控制方程及其定解条件的建立、边界层理论以及湍流理论等内容宜重点讲述，其他内容则由读者自学。每章后附的练习题所涉及的知识点可能超出本书的讨论内容，请读者独立思考并尝试做出解答。
本书在编写过程中参考了相关文献，编者在此对所有文献著者表示深深的谢意！
由于本书内容涉及多个学科，加之编者的学识水平有限，书中难免有错误和缺欠，敬请读者批评指正！
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