1. 流体の特性 1 |
1.1 実在の流体および理想流体 1 |
1.2 単位 1 |
1.3 密度および圧力 2 |
1.4 圧縮性 4 |
1.5 粘性 6 |
2. 流体静力学 9 |
2.1 重力場にある静止流体 9 |
2.2 圧力計 12 |
2.3 液体が壁面に及ぼす力 12 |
2.4 浮力と安定性 15 |
2.5 相対的静止 17 |
3. 動力学の基礎 21 |
3.1 定常流と非定常流 21 |
3.2 流線と流管 21 |
3.3 連続の式 22 |
3.4 運動方程式 23 |
3.5 ベルヌーイの式 25 |
3.6 ベルヌーイの式の応用 27 |
3.7 運動量定理 30 |
3.8 運動量定理の応用 32 |
3.9 層流と乱流 34 |
3.10 相似法則 40 |
4. 流路の流れ 44 |
4.1 一次元的取扱い 44 |
4.2 管路に沿う圧力の変化 44 |
4.3 管摩擦損失 46 |
4.4 局所損失 50 |
4.5 管路損失の計算 58 |
4.6 水撃 59 |
4.7 水路内の流れの基礎 62 |
4.8 常流と射流 65 |
5. 流れの中の物体に働く力 68 |
5.1 物体の受ける抵抗 68 |
5.2 境界層の概念 68 |
5.3 境界層の厚さの定義 69 |
5.4 運動量定理を用いる取扱い 70 |
5.5 壁面からの流れの剥離 78 |
5.6 形状抵抗 79 |
5.7 抵抗係数 80 |
5.8 揚力 83 |
6. 理想流体の流れ 85 |
6.1 ラグランジュの方法とオイラーの方法 85 |
6.2 流体粒子の変位 87 |
6.3 連続の式 89 |
6.4 流れ関数 91 |
6.5 理想流体による流れの取扱い 92 |
6.6 オイラーの運動方程式 93 |
6.7 循環とポテンシャル流れ 94 |
6.8 運動方程式の積分 98 |
6.9 二次元ポテンシャル流れの取扱い 99 |
6.10 渦運動 110 |
7. 粘性流体の流れ 114 |
7.1 粘性流体の応力 114 |
7.2 ナビエ・ストークスの運動方程式 118 |
7.3 ナビエ・ストークスの運動方程式の解の例 122 |
7.4 境界層 133 |
7.5 粘性流体の数値解法 138 |
7.6 渦と乱れ 146 |
8. 圧縮性流体の流れ 152 |
8.1 音速 152 |
8.2 超音速流れと亜音速流れ 154 |
8.3 等エントロピの関係式 155 |
8.4 エネルギ式 156 |
8.5 一次元等エントロピ流れ 162 |
8.6 衝撃波 166 |
付表1 重力単位とSI単位 175 |
付表2 英国単位とSI単位 176 |
問題解答 177 |
索引 185 |