前言
本书是四川省精品课程“流体力学”的配套教材,同时受四川省高等教育“质量工程”项目“能源与动力工程专业综合改革优秀教材建设”的资助。
“流体力学”是众多工科专业的学科基础课程,相应的教材种类较多,所侧重的专业方向和教材难度差异较大。西华大学的能源与动力工程专业是国家级特色专业、省级卓越工程师培养专业、省级本科人才培养基地,其中的水力机械及工程是西南地区唯一设置的学科专业方向,夯实理论基础是人才培养的关键。然而,学生在后续专业课程的学习及毕业设计时,运用流体力学原理及方程分析、阐述流体机械内流动现象的能力有所欠缺。现有的流体力学教材多为通识性内容,与流体机械相关的内容主要针对的是流体力学在风机、泵中的应用。因此,有必要结合专业特点,编写一部既涵盖流体力学基础理论,又包含流体力学在流体机械主要是叶片式流体机械(水轮机、叶片泵等)领域应用的教材。
本书主要面向能源与动力工程专业,在强化流体力学基础理论的同时,突出流体力学在流体机械领域的应用,具有如下特点:
(1)本书由基础部分和专业部分两大模块组成。前者包含流体力学基本理论、方法,可用于能源与动力工程、流体机械工程、石油化工、建筑暖通等多个本科专业;后者包括叶栅理论、叶片式流体机械基本原理、容积式与其他形式的流体机械简述,针对性更强。
(2)注重流体力学基础在流体机械中的应用,如叶轮机械中流体运动的欧拉方程、伯努利方程、相似理论的应用、空化与空蚀等知识点,内容融会贯通,并具较强的实用性。
(3)流体机械部分主要阐述了叶片式流体机械的工作过程、主要工作参数、基本方程、效率、性能曲线及水流在叶轮中的应用,同时简单介绍了容积式流体机械的工作原理及包括摩擦式、涡流式、射流式、水锤式等其他多种形式的流体机械,这部分既可以作为能源与动力工程类专业学科基础课程与后续专业课程的衔接,也作为工科专业少学时流体机械课程的教学内容。
(4)本书难易程度适中,公式推导简洁、明了,尽量避免使用超越本科要求的数学方法,从而更容易培养学生的学习兴趣。
本书编者有长期从事本科及研究生流体力学课程的教学经验,担任四川省级精品课程“流体力学”的主讲。本书由西华大学赵琴副教授主编,编写了第1~8章,第10章由华红老师编写,第9章由史广泰博士编写,第11~14章由吕文娟老师编写。与本书配套的电子课件,可供读者使用,扫描本书中的二维码即可获得下载网址。
由于时间紧促、本书内容覆盖面广,以及作者水平有限,书中难免存在错误和不妥之处,恳请广大读者批评指正。
编者
2015年12月