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绪论1

目录1

第一章矢量分析和场论初步3

第一节矢量函数3

一、矢量函数的概念3

二、矢端曲线4

三、矢量函数的极限和连续性5

第二节矢量函数的导数与微分5

一、矢量函数的导数5

二、矢量函数的微分6

三、矢量函数的导数公式7

一、数量场8

四、矢量函数的积分8

第三节数量（标量）场与矢量场8

二、矢量场13

第四节工程中常用的矢量场21

一、有势场21

二、管形场（无源场）23

三、调和场23

第五节场论在工程中的应用26

一、描述流体运动的两和方法26

二、物理量的质点导数31

三、工程中系统机理模型的建立33

四、场论在工程中的应用35

五、初始条件和边界条件41

第一章练习题45

第一章主要参考文献46

第二章动量、热量与质量传递导论47

第一节动量、热量与质量传递的类似性47

一、牛顿黏性定律（Newton3s Viscosity Law）47

二、傅里叶定律（Fourie2s Law）48

三、费克定律（Fick s Law）49

第二节动量通量、热量通量与质量通量49

第三节涡流通量51

一、简单几何体的质量衡算53

第一节总质量衡算53

第三章 总质量、总能量和总动量衡算53

二、通用的总质量衡算方程56

第二节总能量衡算58

一、总能量衡算方程58

二、机械能衡算61

第三节总动量衡算64

一、通用的总动量衡算方程64

二、动量方程式的应用67

练习题69

第二章～第三章主要参考文献70

第四章流体动力学基本方程71

一、积分形式的连续性方程72

第一节连续性方程72

二、微分形式的连续性方程73

三、特定条件下的连续性方程75

第二节运动方程77

一、积分型运动方程77

二、用应力表示的微分型运动方程78

三、应力与形变速率之间的关系80

四、奈维－斯托克斯方程88

第五章 流体运动方程的若干解93

第一节流线和流函数ψ93

一、流函数93

二、轨迹和流线94

第二节势流和势函数ψ96

一、理想流体96

二、有势流动99

第三节运动方程的势流解103

一、基本流动103

二、几种简单平面有势流动的叠加110

第四节奈维－斯托克斯方程的若干精确解119

一、单向流动119

二、二维的单向流动120

三、非定常的单向流动125

四、爬流129

练习题137

第四章～第五章主要参考文献140

第六章 边界层流动141

第一节 边界层的基本概念142

第二节层流边界层的微分方程144

第三节边界层动量积分方程147

一、边界层动量积分方程147

二、平板层流边界层的近似计算149

三、平板紊流边界层的近似解152

四、平板混合边界层的近似计算154

第四节曲面边界层的分离现象156

一、边界层的分离156

二、卡门涡街158

三、阻力系数159

第六章练习题164

第六章主要参考文献165

第七章热量传递概论与能量方程166

第一节热量传递方式167

一、热传导167

二、对流传热168

三、辐射传热169

四、同时进行导热、对流传热及辐射传热的热过程170

第二节能量方程172

一、能量方程的推导172

二、能量方程的特定形式178

第一节热传导的初始和边界条件181

第八章热传导181

第二节一维稳态热传导184

一、平壁一维稳态热传导185

二、筒壁一维稳态导热186

三、球壳一维稳态导热188

第三节多维稳态热传导188

一、概述188

二、多维热传导问题的解析解190

三、非齐次边界条件时的分离变量法196

四、含有热源的热传导196

一、无量纲数和变量201

第四节非稳态热传导201

二、集总热容法202

三、一维非稳态热传导203

四、使用图表法解热传导问题209

第九章对流传热212

第一节对流传热机理212

一、对流传热机理212

二、温度边界层213

三、对流传热系数214

第二节对流传热控制方程216

第三节无量纲方程和无量纲数218

一、无量纲方程219

二、无量纲数221

第四节层流下的热量传递222

一、控制方程222

二、半无限长平板层流传热精确解225

三、流体层流流过平板壁面传热的近似解231

四、管内层流传热236

第五节紊流下的热量传递240

一、流体Pr=1的情况241

二、流体Pr≠1的情况242

第七章～第九章练习题244

第七章～第九章主要参考文献247

一、分子扩散248

第十章质量传递概论248

第一节质量传递的基本方式和公式248

二、对流传质249

三、分子扩散的速度与通量250

四、扩散通量与主体流动通量252

第二节质量传递微分方程255

一、质量传递微分方程255

二、传质微分方程的特定形式257

三、在正交坐标系中对流扩散方程的形式258

四、传质过程中的初始条件与边界条件259

第十一章分子传质262

一、组分A通过停滞组分B的稳态扩散263

第一节气体中的分子扩散263

二、组分A通过停滞组分B的拟稳态扩散265

三、等分子反方向稳态扩散266

四、气体扩散系数267

第二节液体中的分子扩散269

一、液体中的稳态分子扩散速率方程269

二、组分A通过停滞组分B的稳态扩散269

三、等分子反方向稳态扩散270

四、液体中的扩散系数270

第三节 固体中的分子扩散273

一、与固体结构无关的稳态扩散274

二、多孔固体中的稳态扩散275

三、与固体结构无关的不稳态扩散解析解279

四、与固体结构无关的多维稳态扩散的解析解282

第十二章对流传质284

第一节对流传质系数284

第二节 层流下的质量传递287

一、浓度边界层287

二、平板壁面上层流传质的精确解289

三、平板壁面上层流传质的近似解295

四、管内层流传质298

第三节 紊流下的质量传递300

一、质量、热量与动量传递之间的类似律300

二、平板壁面上紊流边界层质量传递的近似解305

第四节两相界面间的质量传递307

一、停滞膜模型308

二、溶质渗透模型308

三、表面更新模型311

练习题311

第十章～第十二章主要参考文献313

第十三章胶体液滴输运现象314

第一节胶体液滴输运现象概述314

一、热毛细运动314

二、扩散型毛细运动315

主要参考文献317

第二节液滴在管中轴对称热蠕动318

第三节表面活性剂对液滴热毛细迁移运动的阻碍355

第四节一串变形液泡在管中的流动381

主要参考文献389

第五节液滴在管中的热变形迁移390

主要参考文献401

第六节在表面活性剂控制吸附下的液滴的速度402

第七节液滴速度的Marangoni减速：表面活性剂的物理化学作用412

第八节应用Frumkin吸附模型求解液滴的运动434

主要参考文献440

第九节 电解质溶液中表面活性剂控制吸附下液滴的速度440

主要参考文献448