本申请教材的特色重在体现基础理论与矿业实际应用结合，既能满足工科专业加强基础知识和基础理论的共性需求，更能满足矿业工程专业的特殊要求。故该教材立足矿业工程类专业实际需求，考虑工程流体力学在矿业中的实际应用与理论支撑，内容编排上除了包括流体静力学、流体动力学、粘性流体运动及其阻力计算等通用基本原理知识外，重点选择编入了边界层理论基础、非牛顿流动流体、气体的一元流动与两相流、相似原理与量纲分析、流体机械、计算流体力学、矿业工程中流体力学应用等用于解释解决矿业工程实际问题的内容与知识。尤其针对矿业工程中流体力学应用，主要从矿井通风除尘、矿山排水、选矿工艺、膏体输送等方面，具体介绍流体力学的实际应用。从而该教材重在体现了矿业工程的专业特色。

前言
章绪论1
1.1流体力学的发展1
1.1.1流体力学的研究对象1
1.1.2流体力学的研究进展2
1.1.3流体力学的研究方法3
1.2连续介质的提出3
1.2.1连续介质假设3
1.2.2流体质点4
1.3流体的主要物理性质5
1.3.1密度与重度5
1.3.2黏性7
1.3.3压缩性和膨胀性13
1.3.4表面张力16
习题119
第2章流体静力学21
2.1静止流体上的作用力21
2.1.1质量力21
2.1.2表面力22
2.2流体的平衡微分方程及其积分24
2.2.1欧拉平衡微分方程24
2.2.2平衡微分方程的积分25
2.2.3等压面26
2.3流体静力学基本方程27
2.3.1静止液体的压强分布规律27
2.3.2静止液体的压强计算28
2.3.3绝对压强与相对压强28
2.3.4方程的几何意义与能量意义29
2.4流体静压强的测量31
2.4.1静压强的单位31
2.4.2静压强的测量32
2.5静止流体对平面壁的作用力37
2.5.1平面壁上的总压力37
2.5.2总压力的作用点38
2.6静止流体对曲面壁的作用力41
2.6.1总压力41
2.6.2浮力43
习题244
第3章流体动力学49
3.1研究流体运动的方法49
3.1.1拉格朗日法49
3.1.2欧拉法50
3.1.3质点导数51
3.2研究流体运动的基本概念52
3.2.1迹线和流线52
3.2.2定常流动和非定常流动54
3.2.3流面、流管、流束与总流54
3.2.4过流断面、流速、流量55
3.3流体运动的连续性方程56
3.3.1直角坐标系中的连续性方程56
3.3.2微元流束与总流的连续性方程57
3.4无黏性流体的运动微分方程59
3.5无黏性流体运动微分方程的伯努利积分61
3.6黏性流体的运动微分方程及伯努利方程64
3.6.1黏性流体的运动微分方程64
3.6.2黏性流体运动的伯努利方程64
3.6.3伯努利方程的能量意义和几何意义66
3.7黏性流体总流的伯努利方程68
3.7.急变流和缓变流68
3.7.动量校正系数和动能校正系数69
3.7.总流的伯努利方程70
3.7.其他几种形式的伯努利方程72
3.7.伯努利方程的应用举例73
3.8测量流速和流量的仪器75
3.8.1毕托管75
3.8.2文丘里流量计76
3.9定常流动总流的动量方程及其应用78
3.9.1定常流动总流的动量方程78
3.9.2动量方程的应用79
习题383
第4章黏性流体运动及其阻力计算89
4.1流体运动与流动阻力形式89
4.1.1流动阻力的影响因素89
4.1.2流体运动与阻力的两种形式89
4.2流体运动的两种状态90
4.2.1雷诺实验90
4.2.2流动状态的判别标准——雷诺数92
4.2.3不同流动状态的水头损失规律93
4.3圆管中的层流95
4.3.1分析层流运动的方法95
4.3.2圆管层流的速度分布和切应力分布97
4.3.3圆管层流的流量和平均速度98
4.3.4圆管层流的沿程损失98
4.3.5层流起始段99
4.4圆管中的紊流100
4.4.1运动要素的脉动与时均化100
4.4.2混合长度理论102
4.4.3圆管紊流的速度分布104
4.4.4圆管紊流的水头损失106
4.5圆管流动沿程阻力系数的确定107
4.5.1尼古拉兹实验107
4.5.2图110
4.6非圆形截面管道的沿程阻力计算113
4.6.1利用原有公式进行计算113
4.6.2利用谢才公式进行计算113
4.7管路中的局部损失114
4.7.1管径突然扩大的局部损失114
4.7.2其他类型的局部损失115
4.7.3水头损失的叠加原则119
习题4121
第5章边界层理论基础126
5.1边界层基本概念126
5.1.1边界层理论126
5.1.2边界层的厚度与流态127
5.1.3平壁表面摩擦阻力与摩擦阻力系数130
5.2层流边界层的微分方程130
5.3边界层的动量积分方程133
5.4平板边界层的计算135
5.4.1平板层流边界层的计算135
5.4.2平板紊流边界层的计算138
5.4.3平板混合边界层141
5.5边界层分离144
5.5.1分离原理144
5.5.2分离现象145
习题5147
第6章有压管流与明渠流148
6.1简单管路的水力计算148
6.1.1短管的水力计算148
6.1.2长管的水力计算150
6.2管网的水力计算基础152
6.2.1串联管路153
6.2.2并联管路154
6.2.3连续均匀出流管路155
6.2.4管网的类型及水力计算156
6.3明渠流的概念159
6.4明渠定常均匀流的水力计算160
6.4.1基本计算公式160
6.4.2计算平均流速的经验公式162
6.4.3流速分布规律165
6.5明渠的水力最佳断面169
6.5.1水力最佳断面尺寸的确定169
6.5.2水力计算的基本类型172
习题6173
第7章非牛顿流体的流动176
7.1非牛顿流体的分类及其流变方程176
7.1.1非牛顿流体的分类176
7.1.2与时间无关的纯黏性非牛顿流体177
7.1.3与时间有关的非牛顿流体179
7.2非牛顿流体的结构流181
7.2.1塑性流体管流受力分析181
7.2.2结构流183
7.3塑性流体的流动规律184
7.3.1结构流状态下圆管内的流量和压降184
7.3.2结构流的断面平均流速和水力坡降186
7.3.3判别塑性流体流态的综合雷诺数187
7.3.4水头损失的计算188
7.4幂律流体的流动规律191
7.4.1层流状态下圆管内的流量和压降191
7.4.2断面平均流速192
7.4.3幂律流体层流流动的沿程水头损失及雷诺数193
7.5非牛顿流体流变性参数的测定194
7.5.1细管法测定塑性流体的流变参数194
7.5.2旋转法测定流变参数195
习题7198
第8章管内多相流201
8.1管内气固两相流201
8.1.1悬浮式气固两相流202
8.1.2栓塞式气固两相流211
8.1.3弯管内的气固两相流214
8.2管内液固两相流216
8.2.1固体颗粒的输送方式和流态216
8.2.2浓度和速度分布221
8.2.3摩阻损失222
8.3管内气液固三相流225
8.3.1基本原理225
8.3.2容积含量227
8.3.3压力损失230
习题8233
第9章相似原理与量纲分析234
9.1相似原理234
9.1.1力学相似的基本概念234
9.1.2相似准则237
9.1.3近似模型法240
9.2量纲分析及其应用242
9.2.1量纲分析242
9.2.2量纲分析法的应用244
习题9247
0章计算流体力学基础250
10.1计算流体力学基本知识250
10.1.1计算流体力学的发展250
10.1.2计算流体力学的基本思想与特点250
10.1.3计算流体力学的应用251
10.1.4计算流体力学的工作流程252
10.1.5计算流体力学的局限性和发展前景254
10.2控制方程的离散256
10.2.1控制方程的通用形式256
10.2.2离散化方法分类257
10.2.3有限体积法原理258
10.3流场的求解计算260
10.3.1求解计算的难点260
10.3.2求解计算的方法260
10.3.3SIMPLE算法及其改进261
10.4边界条件和网格生成262
10.4.1边界条件262
10.4.2网格类型及网格生成263
10.5计算流体力学软件及应用265
10.5.1计算流体力学软件的结构265
10.5.2计算流体力学常用软件266
10.5.3计算流体力学软件应用实例269
参考文献276