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第1章 流体运动学11

1.1描述流体运动的两种方法11

1.1.1拉格朗日法12

1.1.2欧拉法13

1.1.3两种流动描述方法之间的关系15

1.2雷诺输运方程15

1.3连续方程17

1.4流线、迹线、色线和流管19

1.4.1流线19

1.4.2迹线22

1.4.3色线23

1.4.4流管25

1.5环量、涡量，涡线和涡管26

1.5.1环量与涡量26

1.5.2斯托克斯定理27

1.5.3涡线与涡管31

1.6亥姆霍兹速度分解定理33

1.7有势流动38

第2章 流体运动的基本方程42

2.1流体中的作用力43

2.2纳维斯托克斯方程45

2.2.1雷诺第二输运方程45

2.2.2动量方程46

2.2.3偏应力张量49

2.2.4牛顿流体的本构方程51

2.2.5纳维斯托克斯方程54

2.2.6纳维－斯托克斯方程的初始条件和边界条件55

2.3欧拉方程59

2.4欧拉方程的积分——伯努利方程60

2.4.1兰姆－葛罗米柯方程60

2.4.2伯努利方程62

2.4.3无涡流动的伯努利方程66

2.4.4恒定总流的伯努利方程67

2.4.5当考虑动水压强时的伯努利方程73

3.1.1平衡方程式76

3.1静止流体的平衡方程式76

第3章 流体静力学76

3.1.2流体静止的质量力条件77

3.1.3静止流体的分界面79

3.1.4重力场中的平衡方程式80

3.1.5巴斯加原理81

3.2重力场中静止液体作用于物体壁面上的合力82

3.2.1平面上的静水总压力82

3.2.2曲面上的静水总压力85

3.2.3潜体与浮体所承受的静水总压力85

3.3潜体与浮体的平衡与稳定87

3.3.1潜体的平衡及其稳定性87

3.3.2浮体的平衡及其稳定性88

3.3.3油船的平衡稳定性92

3.4非惯性坐标系中的静止液体94

3.4.1直线等加速运动容器中的静止液体94

3.4.2等速旋转运动容器中的静止液体96

参考书目98

第4章 量纲分析与相似原理99

4.1量纲100

4.2量纲和谐原理103

4.3π定理107

4.4流动相似与相似理论112

4.4.1流动相似113

4.4.2相似条件116

4.5相似理论的应用121

4.5.1流体运动中的相似准数121

4.5.2模型相似准则127

参考书目131

第5章 有涡流动132

5.1有涡流动132

5.2亥姆霍兹涡量方程135

5.3开尔文定理140

5.3.1开尔文定理140

5.3.2拉格朗日定理142

5.4亥姆霍兹定理142

5.4.1涡线保持定理143

5.4.2涡管强度保持定理144

5.5旋涡的产生、发展和消失145

5.5.1流体粘性的作用145

5.5.2斜压流体中旋涡的形成148

5.5.3外力无势所产生的旋涡运动151

5.6旋涡的诱导流速154

5.6.1不同旋涡的诱导流速155

5.6.2由涡量场诱导流速场的普遍公式161

第6章 平面势流167

6.1流速势函数167

6.2流函数171

6.3流网174

6.4复势与复速度177

6.5几个基本的平面势流180

6.5.1均匀流动180

6.5.2源、汇与涡181

6.5.3绕角流动184

6.5.4偶极子189

6.6圆柱绕流193

6.6.1无环量圆柱绕流193

6.6.2有环量圆柱绕流196

6.7柱体受力的布拉休斯公式201

6.8镜像定理205

6.8.1平面壁镜像定理205

6.8.2对源208

6.8.3圆柱壁镜像定理——米尔－汤姆逊圆定理211

6.9绕圆柱流动中的作用力214

6.9.1无环量圆柱绕流的作用力—达朗贝尔疑题214

6.9.2有环量圆柱绕流的作用力——库塔－儒可夫斯基升力215

第7章 翼型理论218

7.1翼型的几何参数与流体动力特性218

7.2保角变换224

7.2.1保角变换基本原理224

7.2.2源、汇与涡的变换228

7.2.3简单解析函数229

7.3.1儒可夫斯基变换式233

7.3儒可夫斯基变换233

7.3.2均匀流绕椭圆流动235

7.3.3均匀流绕平板流动239

7.3.4有冲角均匀流绕过平板的流动241

7.4库塔－儒可夫斯基条件244

7.5对称儒可夫斯基翼型253

7.6圆弧翼型259

7.7儒可夫斯基翼型264

7.8施瓦兹－克里斯托弗变换267

7.8.1简单封闭多边形267

7.8.2施瓦兹－克里斯托弗变换267

7.8.3施瓦兹－克里斯托弗变换举例271

参考书目273

第8章 空间势流274

8.1轴对称空间势流的流速势与流函数274

8.1.1圆柱坐标表示的空间势流275

8.1.2球坐标表示的空间势流277

8.2流速势函数方程式的解280

8.3基本空间势流282

8.3.1均匀流动282

8.3.2原点的源（或汇）284

8.3.3偶极子286

8.4三维半体绕流287

8.5圆球绕流289

8.6兰金体绕流291

8.7线源294

8.8巴特勒球定理296

8.9格林定理299

8.9.1内部流动299

8.9.2外部流动300

8.10达朗贝尔疑题304

8.11附加质量307

第9章 明槽水流运动313

9.1明槽水流运动的基本方程314

9.1.1简述314

9.1.2明槽水流运动的微分方程式315

9.1.3明槽总流方程318

9.2明槽水流运动的两种流态——缓流和急流323

9.2.1明槽中的微波波速323

9.2.2比能、临界水深329

9.3明槽均匀流与渐变流332

9.3.1明槽均匀流动332

9.3.2临界底坡335

9.3.3明槽恒定非均匀渐变流动337

9.4明槽水流运动中两种流态的过渡343

9.4.1由缓流到急流的过渡——水跌343

9.4.2由急流到缓流的过渡——水跃348

9.5.1缓流弯道水流356

9.5缓流与急流中的弯道水流356

9.5.2急流弯道水流361

9.6明槽水流非恒定流动366

9.6.1非恒定渐变流动367

9.6.2非恒定急变流动371

9.7明槽水流运动的相似375

参考书目377

第10章 波浪运动378

10.1概述379

10.2波浪运动基本方程与边界条件382

10.2.1连续方程382

10.2.2运动方程—欧拉方程382

10.2.3波浪运动的边界条件383

10.2.4波浪运动的初始条件387

10.3微幅波理论387

10.3.1微幅波理论中的控制方程和边界条件388

10.3.2微幅进行波391

10.3.3微幅进行波的特性393

10.4微幅波的叠加405

10.4.1驻波405

10.4.2不完全驻波411

10.4.3波群412

10.5水波的反射、折射和绕射416

10.5.1水波的反射416

10.5.2水波的折射419

10.5.3水波的绕射425

10.6恒定流动中的波430

10.7船行波与兴波阻力435

10.7.1船行波435

10.7.2兴波阻力442

参考书目448

附录Ⅰ场论与张量基本运算知识449

附录Ⅱ正交曲线坐标463

附录Ⅲ复变函数基本知识472

参考书目483

名词索引485

人名索引501