解析流动 画说流体力学

博士，北京航空航天大学讲师，作为核心成员参加多项自然科学基金、航空基金、重点实验室基金，以及来自总装，陆航，海航等部门的项目，以及211和985工程建设和重点实验室建设等。在国内外期刊发表研究论文十余篇并获得多项专利。出版教材一本。

本书是解释日常流动现象，介绍流体力学知识的科普书，在保证趣味性的同时对所涉及的流体力学知识有较为深入的讲解。在对流动现象的解释中努力保证在通俗易懂和科学严谨之间的平衡，让不同层次的读者都能有收获。书中全部插图均为作者在电脑上手绘完成，尽量用图解而不是文字来表达，力求解释清晰又不啰嗦。辅以流体力学一般知识点的补充，以及几个自己在家就可以进行的小实验来深入理解流体力学的原理。本书既适合广大科学爱好者，也适合专业的流体相关工作者阅读，是一本深入浅出的专业科普书。

第1章 什么是流体 1

    1. 流体是能流动的物质 / 2

        动手做：观察液体的自然形状 / 5

    2. 流体的独特性质—黏性和压缩性 / 6

        知识点：连续的流体 / 9

    3. 压力就是指压强 / 10

        知识点：体积力和表面力 / 12

    4. 图钉和千斤顶 / 13

    5. 神奇的表面张力 / 14

    6. 覆杯实验探秘 / 16

    7. 危险的气泡 / 20

第2章 流动中的力与能量 23

    8. 开车兜风 / 24

        知识点：流动中的质量守恒 / 26

    9. 喷气推进 / 27

    10. 靠空气“悬浮” / 29

        知识点：流动中的动量定理 / 30

    11. 非常重要的附壁效应 / 32

    12. 可疑的附壁效应飞行器 / 34

    13. 流动中的功与热 / 36

    14. 气体的吸热与放热 / 38

        知识点：流动中的能量方程 / 40

    15. 容易误用的伯努利定理 / 41

    16. 射流的压力与环境相同 / 45

    17. 吹吸大不同 / 46

    18. 发动机“吸鸟”吗 / 48

    19. 小学数学题——水池进排水 / 51

    20. 通风专家土拨鼠 / 55

    21. 飞行的奥秘 / 56

        动手做：观察机翼对流体的扰动 / 60

    22. 飘动的纸条 / 61

    23. 射流中的乒乓球 / 64

    24. 危险的站台 / 67

    25. 越阻拦越加速 / 70

    26. 塑料瓶空调靠谱吗 / 72

    27. 飞吧“水火箭” / 74

第3章 声速与超声速 77

    28. 追赶声音 / 78

    29. 声速史话 / 80

        知识点：声速公式的推导 / 82

    30. 声波和声爆 / 83

    31. 压力波和激波 / 86

    32. 遇到障碍物的超声速流动 / 90

        动手做：自制纹影仪 / 95

    33. 管道内的超声速流动 / 97

    34. 先收再扩的拉瓦尔喷管 / 101

第4章 黏性主导的流动 105

    35. 小黏性的大影响 / 106

        知识点：普朗特的边界层理论 / 108

    36. 流动中的摩擦力 / 109

    37. 受黏性影响的一层——边界层 / 110

    38. 各种物体表面的边界层 / 112

    39. 边界层全貌 / 114

    40. 管道中的流动 / 115

第5章 混乱的流动——湍流 117

    41. 雷诺实验——湍流研究新篇章 / 118

    42. 生而混乱的湍流 / 120

    43. 裹挟环境流体的湍动射流 / 124

    44. 什么是雷诺数 / 127

第6章 流动的阻力与损失 131

    45. 恼人的流动分离 / 132

        动手做：丝线法显示分离 / 137

    46. 交互脱落的涡——卡门涡街 / 138

    47. 流体产生的阻力 / 141

    48. 减阻方法种种 / 148

    49. 在糖浆里游泳 / 150

    50. 紧跟前车 / 152

    51. 对空开枪危险吗 / 154

    52. 大的铁球先着地 / 155

    53. 浮尘为什么能浮着 / 157

    54. 忙碌的微生物 / 158

    55. 流动中的机械能损失 / 160

        知识点：热力学第二定律与熵 / 166

    56. 热机——工业时代的基石 / 167

    57. 熵增就是损失 / 172

第7章 日常流动现象 177

    58. 对空气做功——风机与压气机 / 178

    59. 控制流量的阀门 / 182

    60. 捏扁出口流速增 / 185

    61. 高速流动生高温 / 189

    62. 雨滴不是水滴形 / 191

    63. 奇妙的弧线球 / 193

    64. 江河的流速 / 197

    65. 蜿蜒的河流 / 199

    66. 逆流滚动吗 / 202

        动手做：油流法显示马蹄涡 / 205

    67. 茶杯里的风暴 / 206

    68. 地表最强风 / 208

        知识点：一点涡动力学的概念 / 213

    69. 长长的翼尖涡 / 214

    70. 建筑的通风 / 219

    71. 水面波纹不简单 / 223