流体力学(下册)

流体力学(下册) pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

出版者:北京大学出版社
作者:吴望一
出品人:
页数:493
译者:
出版时间:1983-3
价格:32.00元
装帧:
isbn号码:9787301001998
丛书系列:北京大学力学丛书
图书标签:
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具体描述

《流体力学(下高等学校教材)》(作者吴望一)叙述深入浅出,思路清晰细致;既阐明物理概念,又有严格的数学处理。本书可作为高等学校力学及相关专业的专业基础课教材。

《流体力学(下高等学校教材)》主要内容:理想不可压缩流体无旋运动,思想不可压缩流体波浪运动,粘性不可压缩流体运动,以及气体动力学基础。每章末附有习题,书末附有习题答案。

本书可供大学力学专业师生,航空、水利、造船、机械、化工、应用数学等专业师生,以及有关科技人员参考。 点击链接进入 :

高等学校教材•流体力学(下)

好的,以下是一份关于《流体力学(下册)》的图书简介,内容详实,旨在突出该书的深度与广度,不包含任何AI痕迹或提示。 --- 图书简介:流体力学(下册) 深入探究:从理论基石到前沿应用的高级流体动力学解析 《流体力学(下册)》是为高等工科院校本科生、研究生以及从事流体力学相关研究与工程实践的专业人士精心打造的一部系统、深入的教科书。本书在全面覆盖流体力学核心理论的基础上,重点聚焦于粘性流体的复杂运动、边界层理论、湍流现象的分析、高速流动的效应以及高级的数值模拟方法。全书力求在保持数学严谨性的同时,紧密结合工程实际,为读者构建一个从基础到前沿的完整知识体系。 第一部分:粘性流体的精深剖析 本册的开篇将立即将读者带入粘性流体这一更贴近现实的复杂领域。 1. Navier-Stokes 方程的深入探讨与简化 虽然上册可能已介绍过N-S方程的推导,但本册将着重于其物理意义的精确诠释和数学特性分析。我们将详细探讨在不同物理条件下(如不可压缩、等温、牛顿流体假设下)如何对N-S方程进行简化,并介绍慢速流动(Stokes流)和微尺度流动下的特殊解法。重点分析了应力张量和应变率张量在描述流体内部摩擦和变形中的核心作用。 2. 经典的解析解与流场分析 本部分将深入讲解一系列具有重要工程意义的经典粘性流动问题,这些问题是理解复杂流动的基石: 平板上的Couette流动与Poiseuille流动: 详细分析恒定剪切流动和压力驱动的管道流动,计算速度剖面、剪切应力和流量特性,并讨论其在润滑理论中的应用。 圆管内的稳定流动: 重新审视Hagen-Poiseuille定律,并拓展至非圆截面管道流动(如方形或椭圆形管道)的解析近似方法。 绕流问题(Creeping Flow): 专门讨论Stokes数极低时,绕流体微小物体(如球体、圆柱)的阻力计算,引入斯托克斯定律,并探讨其在微流控技术中的理论基础。 第二部分:边界层理论的构建与应用 边界层理论是连接无粘流(势流)和粘性流的核心桥梁,本部分是流体力学分析的重中之重。 3. 边界层基础与Prandtl的突破 详细阐述边界层概念的形成背景、物理机制及其在高速流动中的重要性。重点分析速度梯度、粘性应力在紧贴壁面薄层内的集中现象。 4. 边界层方程的推导与求解 系统推导简化后的边界层方程(Prandtl方程),并介绍求解该方程的经典方法: 积分法(Integral Method): 重点介绍薄功守恒法(Von Kármán动量积分方程),通过选取合适的流函数近似型(如多项式近似)来求解边界层厚度随$x$的变化规律,并计算壁面摩擦阻力系数。 相似解法(Similar Solution): 以Blasius方程为例,详细介绍如何通过变量代换(如$y = delta f(eta)$)将偏微分方程转化为常微分方程,并采用幂级数法或数值迭代法求解,获得精确的速度廓线。 5. 边界层分离与逆压梯度 深入剖析边界层分离现象的物理机制,特别是逆压梯度($dp/dx > 0$)对流动结构的影响。介绍临界压力梯度的概念,并讨论如何通过气动外形设计来延迟或避免分离,例如使用吹气或吸气技术。 第三部分:湍流流动的统计描述与工程模型 湍流作为流体力学中最具挑战性的课题之一,本册将提供一套系统的统计描述工具和工程近似模型。 6. 湍流的统计特性与Reynolds分解 介绍湍流流动的随机性、时变性和各向异性。严格推导Reynolds平均化方法,并建立Reynolds时均N-S方程。重点分析Reynolds应力项,阐明其对动量输运的贡献,以及湍流的扩散特性。 7. 湍流模型与工程实践 由于直接数值模拟(DNS)的计算成本极高,本部分侧重于工程上广泛使用的湍流模型: 代数模型(零阶模型): 重点讲解Prandtl的混合长度理论,并引出One-Equation Model的概念。 两方程模型(Two-Equation Models): 详细阐述$k-epsilon$ 模型(湍流动能$k$和耗散率$epsilon$)和$k-omega$ 模型的守恒方程、源项和关闭关系。讨论不同模型在处理壁面附近流动和自由剪切流中的优缺点。 8. 湍流剪切流与对流混合 应用已建立的湍流模型,分析工程中常见的湍流流动结构:平板湍流边界层(包括内区、过渡区和外区对数律的匹配)、自由剪切层(射流和尾流)的展向发展。 第四部分:高速流动与气体动力学基础 本册的最后一部分将视角转向高马赫数流动,这是航空航天工程中的关键领域。 9. 激波与可压缩流动基础 复习并深入分析等熵流动的特性,包括临界速度(马赫数一)、收缩-膨胀效应。详细讲解正激波和斜激波的建立、结构和热力学分析,推导正激波的强度关系(由马赫数决定)。讨论激波与边界层相互作用(Shock-Boundary Layer Interaction, SBLI)的后果。 10. 膨胀与喷管流动 系统分析绝热膨胀过程,引入等熵关系式。重点讲解流管的收缩-膨胀设计原理,包括Nozzle(喷管)和Diffuser(扩散器)的设计准则,例如如何利用Isentropic Flow Tables进行喉部面积、膨胀/压缩段长度的设计计算,以实现最优推力或减阻。 第五部分:流体力学的高级数值方法概览 为了衔接现代计算流体力学(CFD)的前沿,本册将提供必要的理论基础。 11. 数值离散化的基础 简要介绍将连续的偏微分方程转化为代数方程组的基本思路。讨论有限差分法(FDM)的核心概念,例如欧拉方程的显式与隐式时间推进格式,以及中心差分、迎风格式的稳定性与精度权衡。 12. 现代CFD方法的简介 概述有限体积法(FVM)相对于FDM在守恒性上的优势,并简要介绍其在处理复杂网格和几何体时的应用。讨论压力-速度耦合算法(如SIMPLE算法家族)在求解不可压缩N-S方程时的核心流程。 --- 本书特点: 深度优先: 注重从物理原理出发推导复杂方程,而非直接引用结论。 工程导向: 每一理论分析后均附有明确的工程应用案例或计算实例。 内容承接: 与《流体力学(上册)》形成严密的逻辑闭环,为高级研究打下坚实基础。 本书是流体力学专业学生迈向高级研究和复杂工程设计不可或缺的桥梁。

作者简介

目录信息

第七章 理想不可压缩流体无旋运动
(A) 方程组及其基本性质
7.1 引言.基本方程组
7.2 速度势函数及无旋运动的性质
7.3 有界区域的唯一性定理
7.4 势函数φ在无穷远处的渐近展式
7.5 无界区域的唯一性定理
(B)理想不可压缩流体平面定常无旋运动
7.6 平面运动及其流函数
7.7 复位势及复速度
7.8 理想不可压缩流体平面定常无旋运动问题的数学提法
7.9 基本流动
7.10 圆柱的无环量绕流问题
7.11 圆柱的有环量绕流问题
7.12 虚像法.映射定理和圆周定理
7.13 机翼的几何参数及空气动力特性曲线
7.14 保角映射方法.任意物体绕流问题.复位势的一般表达式环量的确定
7.15 举力和力矩公式.茹柯夫斯基定理
7.16 椭圆和平板的绕流问题
7.17 茹柯夫斯基剖面
7.18 薄翼
7.19 具有自由流线的绕流和射流.对数速度平面
(c)理想不可压缩流体定常无旋轴对称运动
7.20 轴对称运动及其流函数
7.2l 轴对称流动问题的数学提法
7.22 圆球绕流问题
7.23 回转体的绕流问题
(D) 理想不可压缩流体定常空间运动
7.24 有限翼展机翼理论
(E) 理想不可压缩流体不定常无旋运动
7.25 附加质量和不定常阻力
习题
第八章 理想不可压缩流体波浪运动
8.1 基本方程组.边界条件及初始条件
8.2 平面波的周期解.驻波.进波
8.3 群速
8.4 波能.波能转移.波阻
8.5 长波理论
习题
第九章 粘性不可压缩流体运动
(A)基本理论
9.1 粘性不可压缩流体的运动方程组
9.2 粘性流体运动的一般性质
9.3 相似律
9.4 层流和湍流
(B)层流运动
9.5 粘性不可压缩流体方程组的讨论.解题的几种途径
9.6 准确解
9.7 小雷诺数情形的近似解法.粘性流体绕圆球的运动
9.8 普朗特边界层方程
9.9 半无穷长平板的层流边界层
9.10 动量积分关系式方法
9.11 润滑理论
(C)湍流运动
9.12 雷诺方程
9.13 普朗特混合长理论.无界固壁上的湍流运动
9.14 圆管内的湍流运动
9.15 平板湍流边界层
9.16 层流向湍流的过渡
习题
第十章 气体动力学基础
10.1 气体动力学基本方程组
10.2 无量纲热力学元素和无量纲速度之间的关系
10.3 小扰动在可压缩流体中的传播.音速
10.4 马赫数.亚音速和超音速的原则差别
10.5 有限振幅波的传播.激波的产生
10.6 正激波理论
10.7 管道中的拟一维定常运动
习题
附录一
附录二
附录三
习题答案
· · · · · · (收起)

读后感

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用户评价

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这本书的封面设计就透着一股子严谨与深沉,就像我第一次翻开它时,内心的感受一样。我一直对流体力学这个领域充满好奇,尤其是在学习了基础的宏观力学之后,总觉得还有更深邃、更贴近现实的世界等待我去探索。这本书的“下册”二字,就已经暗示了其内容的深度和广度,我期待着它能为我打开一扇通往更复杂、更精彩的流体现象的大门。在阅读之前,我脑海里已经勾勒出了许多与流体相关的画面:海浪拍打礁石的壮丽,空气动力学在飞机设计中的妙用,甚至是血液在血管中流动时的精妙。我希望这本书能够系统地解释这些现象背后的原理,让我从一个“旁观者”变成一个能够“理解者”,甚至是“预测者”。我特别想了解一些高级的湍流理论,因为我知道这一直是流体力学研究中的一大难题,能够真正理解湍流的形成、演化和控制,对我未来的学习和研究将有巨大的帮助。同时,我对于计算流体力学(CFD)的进展也抱有极大的兴趣,希望书中能够介绍一些先进的数值方法和模型,以及它们在实际工程问题中的应用,比如航空航天、能源以及环境科学等领域。这本书不仅仅是一本教科书,我更把它看作是我探索流体世界的一本“地图”,指引我前进的方向,让我能够更有条理、更有效地学习。我深信,通过对这本书的深入研读,我将能够构建起更加坚实的流体力学知识体系,为我未来的学术道路打下坚实的基础。我迫不及待地想要开始这段知识的旅程。

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拿到这本书,我首先感受到的是它所承载的知识的厚重感,仿佛里面蕴藏着解开无数自然奥秘的钥匙。我一直对流体力学的世界充满向往,尤其是在掌握了基础的质量守恒、动量守恒定律之后,我渴望进一步探索更深邃的领域。这本书的“下册”,在我看来,正是通往更高层次理解的关键。我特别期待书中能够深入讲解湍流的统计理论,例如概率分布、湍流能量耗散等概念,以及各种湍流模型(如RANS, LES)的数学框架和物理背景。我也对书中可能涉及的气液两相流和固液两相流非常感兴趣,例如如何模拟河流中的泥沙输运,或者如何设计有效的催化剂载体。此外,我非常好奇书中是否会涉及声学与流体的相互作用,比如如何分析高速气流产生的噪音,或者如何设计减噪装置。我希望这本书能够提供清晰的逻辑结构和循序渐进的讲解,让我在面对复杂的数学公式和抽象的物理概念时,能够一步步地理解其精髓。我希望通过这本书的学习,我能够更加自信地去分析和解决各种实际的流体问题,无论是航空航天领域的空气动力学设计,还是能源领域的流体机械优化,亦或是环境科学领域的污染物扩散预测。

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这本书在我手中,仿佛是打开了一个通往微观世界和宏观巨变的精密仪器。我对流体力学一直有着浓厚的兴趣,但之前接触到的内容,更多的是围绕着理想流体的基础概念,比如伯努利方程的应用,以及一些简单粘性流体的运动。这本书的“下册”,我相信会带领我进入一个更加真实、更加复杂的世界。我非常期待书中能够深入探讨湍流的统计特性,理解湍流的能量级串,以及各种湍流模型(如K-ε模型、SST模型等)的适用范围和局限性。我也对书中可能涉及的非定常流动和涡动力学非常感兴趣,因为很多我们日常遇到的流体现象,比如空气在建筑物周围的涡旋,或者水在水坝泄洪时的流动,都具有复杂的非定常特性。此外,我对于磁流体动力学(MHD)以及等离子体流动的基本原理也很想了解,这在天体物理、核聚变等领域有着至关重要的作用。我希望书中能够提供清晰的数学推导和物理图像的结合,让我能够不仅“记住”公式,更能“理解”公式背后的物理意义。我还会特别关注书中关于流体-结构耦合的讨论,例如水流对桥梁的振动影响,或者飞机机翼在气流中的变形,这些都是多学科交叉的重点研究领域。

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当我第一次拿起这本书,一股浓厚的知识气息扑面而来。我一直认为,流体力学是连接理论与实践的关键桥梁,而这本书的“下册”,无疑是我通往更深层理解的指路明灯。我尤其对书中可能深入探讨的湍流模型和模拟方法抱有极大的期待,例如如何利用大规模数值模拟(DNS)来揭示湍流的微观结构,或者如何通过混合模型(LES)来处理雷诺数非常大的流动问题。我也希望书中能够涵盖一些关于生物流体力学的章节,例如血流在血管中的动力学,或者微生物在流体中的运动,这些对于理解生命过程以及开发生物医疗技术至关重要。另外,我对于声学流体力学和热学流体力学的交叉领域也充满了好奇,比如超音速气流产生的冲击波,或者高温等离子体的行为。我希望书中能够提供清晰的数学推导,辅以直观的物理解释,并且附带一些实际的应用案例,例如航空发动机的设计、核反应堆的安全分析,或者气候变化的模拟预测。我期待这本书能帮助我构建起一个更加系统、更加全面的流体力学知识框架,使我能够应对更复杂、更具挑战性的工程问题。

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坦白说,在翻开这本书之前,我抱着一丝忐忑,因为“流体力学”这个名字本身就带着一种难以接近的光环。我之前接触过的流体力学教材,虽然内容详实,但往往过于理论化,对于我这样希望将知识应用于实际工程问题的学生来说,总觉得欠缺了点什么。我特别期待这本书的“下册”能够在理论深度和工程应用之间找到一个完美的平衡点。我希望能看到更多关于流体稳定性、失稳模态的分析,因为这直接关系到我们如何理解和控制流动的形态,从而避免不必要的能量损失或结构破坏。我也对书中可能涉及的声学与流体耦合现象很感兴趣,例如气流噪声的产生机理,以及如何通过流体控制来降低噪声。此外,我还期待书中能够讨论一些前沿的研究方向,比如微流控技术在生物医学诊断和药物输送中的应用,或者环境保护领域中污染物扩散的模拟预测。我希望这本书能够提供一些实际的案例分析,例如风力涡轮机的叶片设计优化,或者管道输送系统的水力损失计算,让我能够看到书本知识是如何转化为解决实际问题的力量的。我想要的是那种读完之后,能立刻产生“原来是这样”的豁然开朗的感觉,并且能将学到的知识在未来的工作和研究中灵活运用。

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这本书的扉页上没有任何花哨的装饰,只有书名和作者的名字,这种极简的设计风格让我感到一种扑面而来的学术气息。我一直认为,一本真正好的技术书籍,其价值就体现在内容的深度和严谨性上,而非华丽的外表。作为一名学生,我深知流体力学知识体系的庞大与复杂,特别是当涉及到一些非线性方程和复杂的边界条件时,常常会感到力不从心。我期望这本书的“下册”能够循序渐进地引导我攻克这些难关,尤其是在湍流理论方面,我渴望了解更多关于湍流统计学、湍流模型(如RANS, LES, DNS)的原理和应用。此外,我对于非牛顿流体的动力学行为也充满好奇,比如血液、聚合物溶液等,它们在不同应力条件下的流动特性与普通流体有着显著的差异,理解这些差异对于生物医学工程、化工等领域至关重要。我也希望书中能够涵盖一些特殊的流体现象,例如空化、气蚀等,这些现象在水轮机、泵等设备中会引起严重的破坏,了解其产生机制并找到抑制方法是工程界的一大挑战。我希望这本书能够提供清晰的逻辑框架和详细的推导过程,让我能够理解每一个公式的由来,每一个理论的依据。我还期待书中能够介绍一些先进的实验技术和测量方法,例如PIV(粒子图像测速)、LDA(激光多普勒测速)等,这些技术对于验证理论模型和理解复杂流场至关重要。

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这本书的外观设计透露着一种沉静而专注的气质,就像是知识海洋中一座坚实的灯塔,指引着我前进的方向。我之前的流体力学学习,更多地集中在基础理论的建立,例如流体静力学、理想流体动力学以及一些简单的粘性流问题。然而,我知道,真实世界的流体现象远比这复杂得多。我特别希望这本书的“下册”能够带我深入了解湍流的本质,理解湍流的尺度、能量传递机制,以及如何有效地进行湍流建模和数值模拟。我也对书中可能涉及的激波与稀疏波理论非常感兴趣,这对于理解超音速和高超音速流动至关重要,比如火箭发射、超音速飞行器的设计等。此外,我还期待书中能够讨论一些特殊的流体现象,例如空化、沸腾以及表面张力效应,这些在许多工业过程和日常生活场景中都扮演着重要角色。我希望这本书不仅能提供严谨的数学推导,还能用丰富的图示和实例来阐释复杂的概念,让我能够更好地理解和记忆。我更希望这本书能够为我打开一扇通往前沿研究的大门,让我了解到当前流体力学研究的热点和发展趋势,例如人工智能在流体力学中的应用,或者仿生学的流体设计理念。

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这本书的设计风格透露着一种沉稳与力量,就像是流体本身所蕴含的巨大能量。我一直对流体力学着迷,但之前的学习主要集中在基础的连续介质力学和一些简单的流动情况。我深知,要真正理解流体的复杂性和多样性,还需要更深入的学习。这本书的“下册”,对我而言,就像是一扇通往更广阔知识领域的大门。我特别期待书中能够深入探讨湍流理论,理解湍流的统计学特性、数值模拟方法以及各种湍流模型(如RANS, LES)的原理和应用。我也对书中可能涉及的压缩性流体动力学和高超音速流动非常感兴趣,这对于航空航天工程以及国防科技领域具有重要意义。此外,我对于生物流体力学和环境流体力学也充满好奇,例如血液循环的动力学,或者大气污染物扩散的模型。我希望书中能够提供清晰的数学推导,并用丰富的图例和实际案例来辅助理解,让我能够将抽象的理论知识与实际工程问题联系起来。我期待通过这本书的学习,我能够更好地理解和预测各种复杂的流体现象,为未来的学习和工作提供坚实的理论基础和实践指导。

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这本书的装帧设计简洁大气,没有过多的修饰,反而散发出一种专业而可靠的气息,这正是我期待的一本严肃的学术著作。我之前对流体力学的一些基本概念有所了解,但总觉得不够深入,尤其是在面对一些复杂的流动现象时,会感到无从下手。这本书的“下册”,我预感将是深入剖析这些复杂性的关键。我非常希望书中能够详细介绍湍流的生成、发展和耗散机制,以及各种湍流模型(如k-ε模型、k-ω模型)的理论基础和适用范围。我也对书中可能涉及的非牛顿流体动力学很感兴趣,比如聚合物溶液、悬浮液等,它们在许多化工和生物工程领域有着广泛的应用。此外,我对于磁流体动力学(MHD)以及等离子体流动的基本方程和现象也充满了好奇,这在核聚变、天体物理等前沿领域至关重要。我希望书中能够提供严谨的数学推导,同时辅以生动的物理图像和丰富的工程实例,让我能够将抽象的理论知识与实际应用紧密结合。我期待通过对这本书的学习,能够提升我分析和解决复杂流体问题的能力,为我未来的学习和研究打下更加坚实的基础。

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拿到这本书,第一感觉就是沉甸甸的分量,这不仅仅是纸张的重量,更是知识厚度的象征。我之前的流体力学基础算是比较扎实,理解了纳维-斯托克斯方程的基本形式,也对一些简单的粘性流和无粘性流问题有了初步的认识。但是,我知道这只是冰山一角。这本书的“下册”,顾名思义,应该会深入到更复杂、更贴近实际应用的问题。我特别希望能在这本书中找到关于高雷诺数流动、边界层理论的详细阐述,因为这对于理解飞机起飞、汽车高速行驶等现象至关重要。我也对书中可能涉及的压缩性流体动力学很感兴趣,毕竟我们生活的世界中,空气和水的密度都不是恒定的,理解它们的流动行为对于设计高速列车、超音速飞机,甚至火箭发射都不可或缺。此外,我还期待书中能够提供一些关于多相流和界面现象的讨论,例如气泡在液体中的运动,或者液体在固体表面的润湿行为,这些都是在许多工业过程中都非常普遍且重要的现象。我希望书中不仅能给出理论上的解释,还能附带一些具体的算例和分析,让我能够将理论知识与实际应用联系起来。我脑海中已经浮现出许多挑战性的问题,比如如何有效地预测飓风的路径,如何优化船舶的设计以降低阻力,或者如何设计更高效的散热系统。我相信,这本书将为我解答这些疑问提供关键的工具和视角。

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数学部分讲的超级赞的一本书,研读空气动力学理论基础的绝佳资料,空气动力学老师必荐书。另外,下册有不少解释说的十分通透,非常棒。

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数学部分讲的超级赞的一本书,研读空气动力学理论基础的绝佳资料,空气动力学老师必荐书。另外,下册有不少解释说的十分通透,非常棒。

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当时看不是很看得进去,后来觉得还不错。可能对于初学的人来说不够循序渐进。

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太难了

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魔鬼学科,低分预订

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