《工程流体力学(下问题导向型普通高等教育十二五规划教材)》(作者丁祖荣)设立的“问题导向篇”从还原历史的角度介绍了跨多个专业的典型案例，剖析每个案例是如何运用应用力学方法研究和解决问题的。通过对这些案例的学习，除掌握必要的专业知识外，更着重于领会应用力学方法的精髓，提高认识和解决问题的能力。

《工程流体力学(下问题导向型普通高等教育十二五规划教材)》(作者丁祖荣)是按钱学森先生倡导的技术科学思想和应用力学方法来编著工程流体力学教材的一次尝试。应用力学方法本质上是问题导向型研究方法，因此本书冠以“问题导向型”副标题。内容和教学要求参照教育部高等学校力学教学指导委员会和力学基础课程教学指导分委员会最新制定的《流体力学课程教学基本要求》。《工程流体力学(下问题导向型普通高等教育十二五规划教材)》分为上、下两册。上册的绪论篇介绍技术科学思想和应用力学方法；基础篇包括流体基本概念、流体静力学、流体运动学、流体动力学、量纲分析与相似理论；问题导向篇包括圆管流动与混合长度理论、缝隙流动与流体动力学润滑理论、气体喷管流动与一维等熵流模型。下册的问题导向篇（续）包括平板绕流摩擦阻力与边界层理论一、钝体绕流形状阻力与边界层理论二、明渠流动及其二维模型、地下水流动与渗流模型；专题篇包括流体中的质量传输、泵与风机。本书的使用对象是工程类专业的本科生，如机械、环境、土木、农业工程、工程力学等专业的学生。机械类学生可只使用上册，其他专业学生需要用上、下两册。本教程也可供相关专业的教师和工程技术人员参考。

前言

主要符号表

C问题导向篇 （续）

C4平板绕流摩擦阻力与边界层

理论一1

C4．1 问题：平板绕流摩擦阻力如

何形成和计算1

C4．2 实验与观察2

C4．3 建模与求解：普朗特边界层

方程4

C4．3．1 物理与数学建模4

C4．3．2 普朗特边界层方程求解8

C4．4 建模与求解：卡门动量积分

方程9

C4．4．1 物理与数学建模9

C4．4．2 动量积分方程求解11

C4．5 应用：平板绕流摩擦阻力14

参考文献17

习题18

C5钝体绕流形状阻力与边界层

理论二20

C5．1 问题：如何解答达朗贝尔之

谜20

C5．2 实验与观察21

C5．2．1 表面光滑圆柱体的绕流

实验21

C5．2．2 表面粗糙圆球的绕流实

验22

C5．3 建模与分析：边界层分离的

机理24

C5．4 应用：钝体绕流阻力26

C5．4．1 摩擦阻力与形状阻力26

C5．4．2 圆柱绕流阻力曲线27

C5．4．3 卡门涡街29

C5．5 应用：不同形状物体的绕流

阻力系数31

C5．5．1 二维与三维钝体绕流阻

力系数31

C5．5．2 圆球与流线型体的绕流

阻力32

C5．6 边界层流动小结34

参考文献35

习题36

C6明渠流动及其二维模型38

C6．1 明渠流基本知识38

C6．2 问题：明渠流与圆管流有何

差别41

C6．3 明渠流场分析42

C6．3．1 实验与观察42

C6．3．2 二维明渠均匀流建模与

分析44

C6．4 明渠均匀流沿程阻力分析46

C6．4．1 明渠均匀流形成条件46

C6．4．2 实验与观察48

C6．4．3 建模与分析：谢齐公式51

C6．4．4 曼宁公式54

C6．4．5 建模与分析：柯尔根公

式55

C6．5 应用：明渠均匀流阻力公式57

C6．5．1 分区阻力公式与阻力系

数图57

C6．5．2 明渠阻力公式的应用实

例61

C6．5．3 曼宁系数的确定65

C6．5．4 水力最佳截面与允许流

速68

C6．5．5 明渠均匀流水力计算71

C6．6 明渠非均匀流75

C6．6．1 判别流态的弗劳德准则75

C6．6．2 建模与分析：截面比能

曲线77

C6．6．3 临界底坡、缓坡与陡坡81

C6．6．4 建模与分析：明渠非均

匀流能量微分方程82

C6．6．5 应用：渐变流水面线分

析83

C6．6．6 水跃与水跌87

C6．6．7 堰流89

C6．7 小结92

参考文献93

习题94

C7地下水流动与渗流模型97

C7．1 问题：如何分析多孔介质中

的流动97

C7．1．1 多孔介质97

C7．1．2 地下水渗流问题98

C7．2 实验与观察：达西定律100

C7．3 建模与分析103

C7．3．1 渗流的连续介质模型103

C7．3．2 渗流运动方程杜比公

式104

C7．3．3 渗流基本方程及求解107

C7．4 应用一：地下河槽渐变渗流

分析109

C7．5 应用二：井和井群渐变渗流

计算113

C7．6 小结117

参考文献119

习题119D专题篇D1流体中的质量传输122

D1．1 分子扩散123

D1．1．1 菲克第一定律123

D1．1．2 扩散方程124

D1．1．3 瞬时点源的一维扩散126

D1．1．4 瞬时点源的三维和二维

扩散129

D1．1．5 等强度连续点源和线源

的扩散130

D1．1．6 用镜像法求解有边界反

射的浓度场132

D1．2 随流扩散134

D1．2．1 随流扩散方程134

D1．2．2 随流扩散方程求解135

D1．3 湍流扩散138

D1．3．1 湍流扩散概念138

D1．3．2 随流湍流扩散方程140

D1．4 剪切流中的离散142

D1．4．1 一维离散方程143

D1．4．2 综合应用举例：明渠污

染带分析145

习题148

D2泵与风机151

D2．1 泵与风机的基本知识151

D2．1．1 泵与风机的分类151

D2．1．2 泵与风机的主要参数和

基本构造153

D2．2 泵和风机的基本理论154

D2．2．1 积分形式的动量矩方程154

D2．2．2 欧拉叶轮机方程155

D2．3 泵与风机的特性曲线与性能

参数158

D2．3．1 理论特性曲线158

D2．3．2 实际特性曲线159

D2．3．3 综合性能曲线161

D2．4 相似准则162

D2．5 比转速163

D2．6 泵和风机的运行166

D2．6．1 泵在管路系统中的运行167

D2．6．2 对泵运行工况的调节169

D2．7 泵的汽蚀与预防170

D2．8 泵和风机选型知识173

D2．8．1 泵的选型173

D2．8．2 通风机的选型174

习题179

E附录 （续）

E1182

E1．1 流体的物理性质182

E1．2 单位换算表184

E1．3 有关数学公式186

E1．3．1 直角坐标系中的矢量运

算186

E1．3．2 柱坐标系中的表达式187

E2189

E2．1 零攻角平板层流边界层精确

解189

E2．2 物体阻力系数190

E2．3 习题答案192

参考文献195