本书是“十三五”普通高等教育本科规划教材。全书共有11章。包括概论，流体静力学，流体运动学，理想流体动力学和平面势流，实际流体动力学基础，流动阻力和能量损失，孔口管嘴管路流动，因次分析和相似原理，气体射流，边界层理论基础和绕流运动，一元气体动力学基础。书末附有习题参考答案。

本书结合环境、能源与动力等专业需要，基于工程流体力学的基本概念、基本原理和基本方法，建立了一套符合系统性和逻辑性的学科知识体系。注重基础理论和能力的培养，逻辑缜密，思路清晰，概念明确，方法易懂。

本书是“十三五”普通高等教育本科规划教材。本书可作为高等学校建筑环境与能源应用工程、能源与动力工程等专业本科生多学时的流体力学教材,也可作为机械工程、土木工程、交通、给排水等其他专业的教材或教学参考书,并供有关专业技术或科研人员参考。本书结合专业需要,基于工程流体力学的基本概念、基本原理和基本方法,建立了一套更加符合系统性和逻辑性的学科知识体系。全书共有11章。包括概论,流体静力学,流体运动学,理想流体动力学和平面势流,实际流体动力学基础,流动阻力和能量损失,孔口管嘴管路流动,因次分析和相似原理,气体射流,边界层理论基础和绕流运动,一元气体动力学基础。书末附有习题参考答案。
在编写过程中,编者注重基础理论和能力的培养,力求逻辑缜密,思路清晰,概念明确,方法易懂。各章均配有一定量的例题和习题,以加深和巩固对基本理论的理解,提高计算技能以及分析问题和解决问题的能力。
本书由青岛理工大学武桂芝主编,李冬桂副主编。参加编写的有:青岛理工大学武桂芝(第5~7、11章),青岛理工大学李冬桂(第2、10章),青岛理工大学武周虎(第1章),青岛理工大学赵小二(第3、8章),青岛理工大学张成(第4、9章)。
限于编者水平,书中难免有疏漏和不足之处,恳请读者及专家批评指正。

编者
2019年11月

武桂芝，女，1974年11月出生，河南商丘人，青岛理工大学环境与市政工程学院副教授，硕导。2010年在中国海洋大学获得环境工程专业工学博士学位。主要从事水资源利用与保护、水环境模拟、地下水污染控制等方面的研究，从事流体力学系列课程的教学工作。主持国家自然科学基金、青岛市科技支撑计划、青岛理工大学教改等多项科研和教改项目，发表学术论文多篇。

前言
第1章 概论……………………………………………………………………………………… 1
§1-1 流体力学发展简史………………………………………………………………… 1
§1-2 作用在流体上的力………………………………………………………………… 3
§1-3 流体的主要物理性质……………………………………………………………… 5
§1-4 流体的力学模型………………………………………………………………… 12
习题………………………………………………………………………………………… 13
第2章 流体静力学…………………………………………………………………………… 15
§2-1 流体静压强特性………………………………………………………………… 15
§2-2 流体的平衡微分方程———欧拉平衡微分方程………………………………… 16
§2-3 流体静力学基本方程…………………………………………………………… 18
§2-4 液体的相对平衡………………………………………………………………… 24
§2-5 作用在平面上的液体总压力…………………………………………………… 26
§2-6 作用在曲面上的液体总压力…………………………………………………… 30
习题………………………………………………………………………………………… 33
第3章 流体运动学…………………………………………………………………………… 39
§3-1 描述流体运动的两种方法……………………………………………………… 39
§3-2 欧拉法描述流体运动的基本概念……………………………………………… 45
§3-3 流体运动的类型………………………………………………………………… 46
§3-4 流体运动的连续性方程………………………………………………………… 48
§3-5 流体微团运动的基本形式……………………………………………………… 51
§3-6 无旋流和有旋流………………………………………………………………… 57
习题………………………………………………………………………………………… 63
第4章 理想流体动力学和平面势流………………………………………………………… 65
§4-1 理想流体的运动微分方程———欧拉运动微分方程…………………………… 65
§4-2 理想流体元流的伯努利方程…………………………………………………… 70
§4-3 恒定平面势流…………………………………………………………………… 73
习题………………………………………………………………………………………… 95
第5章 实际流体动力学基础………………………………………………………………… 97
§5-1 实际流体的运动微分方程———纳维斯托克斯方程…………………………… 97
§5-2 实际流体元流的伯努利方程…………………………………………………… 103
§5-3 实际流体总流的伯努利方程…………………………………………………… 104
§5-4 不可压缩气体的伯努利方程…………………………………………………… 114
§5-5 总流的动量方程………………………………………………………………… 118
习题………………………………………………………………………………………… 122
第6章 流动阻力和能量损失………………………………………………………………… 127
§6-1 流体的两种流动形态———层流和紊流………………………………………… 127
§6-2 恒定均匀流基本方程…………………………………………………………… 130
§6-3 层流沿程损失…………………………………………………………………… 132
§6-4 紊流理论基础…………………………………………………………………… 134
§6-5 紊流沿程损失…………………………………………………………………… 144
§6-6 局部损失………………………………………………………………………… 154
习题………………………………………………………………………………………… 161
第7章 孔口管嘴管路流动…………………………………………………………………… 165
§7-1 孔口出流………………………………………………………………………… 165
§7-2 管嘴出流………………………………………………………………………… 170
§7-3 简单管路………………………………………………………………………… 173
§7-4 管路的串联与并联……………………………………………………………… 177
§7-5 管网计算基础…………………………………………………………………… 179
§7-6 有压管中的水击………………………………………………………………… 183
习题………………………………………………………………………………………… 186
第8章 因次分析和相似原理………………………………………………………………… 190
§8-1 因次分析法……………………………………………………………………… 190
§8-2 力学相似性原理………………………………………………………………… 193
§8-3 相似准数………………………………………………………………………… 195
§8-4 模型律…………………………………………………………………………… 199
习题………………………………………………………………………………………… 203
第9章 气体射流……………………………………………………………………………… 205
§9-1 无限空间淹没紊流射流的特征………………………………………………… 205
§9-2 圆断面射流的运动分析律……………………………………………………… 209
§9-3 平面射流………………………………………………………………………… 214
§9-4 温差或浓差射流………………………………………………………………… 215
*§9-5 有限空间射流…………………………………………………………………… 220
习题………………………………………………………………………………………… 223
第10章 边界层理论基础和绕流运动……………………………………………………… 225
§10-1 边界层的基本概念…………………………………………………………… 225
*§10-2 边界层微分方程———普朗特边界层方程…………………………………… 227
§10-3 边界层的动量积分方程……………………………………………………… 231
§10-4 平板上边界层的分析和计算………………………………………………… 232
§10-5 边界层的分离现象和卡门涡街……………………………………………… 239
注:*为选学章节。
§10-6 绕流运动……………………………………………………………………… 241
习题………………………………………………………………………………………… 247
第11章 一元气体动力学基础……………………………………………………………… 249
§11-1 理想气体一元恒定流动的运动方程………………………………………… 249
§11-2 声速、滞止参数、马赫数…………………………………………………… 253
§11-3 气体一元恒定流动的连续性方程…………………………………………… 258
§11-4 等温管流……………………………………………………………………… 260
§11-5 绝热管流……………………………………………………………………… 264
习题………………………………………………………………………………………… 267
习题参考答案…………………………………………………………………………………… 269
参考文献………………………………………………………………………………………… 276