流体力学

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出版者:清华大学出版社
作者:[美] 埃尔温·布鲁克斯·怀特
出品人:
页数:865
译者:
出版时间:2004-06-01
价格:69.5
装帧:平装
isbn号码:9787302084747
丛书系列:国际著名力学图书影印版系列
图书标签:
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  • 工程学
  • 流体动力学
  • 流体静力学
  • 计算流体力学
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  • 水力学
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具体描述

本书旨在传授流体力学的基本概念、基本理论和实际应用,为学生进入与流动相关的专业学习,科学研究或是工程设计打下基础。本书共分十一章,包括:绪论、流体压力分布、控制体的积分关系、流体运动的微分关系、量纲分析与相似原理、管道中的粘流、物体绕流、势流与计算流体力学、可压缩流动、明渠流动、叶轮机械。前五章为流体力学的基础部分,后六章则与实际流动密切相关。本书很好地把握了流体力学中积分、微分、实验三种分析方法的平衡,十分注重现代流体力学知识的传播,例如,对湍流国界层理论作了较为深入的介绍,对计算流体力学也作了简要描述,便于学生毕业后学以致用。本书的内容丰富,观点新颖,图文并茂,语言流畅,所配的流动照片颇具启发性,很能激发学生对流体力学问题的兴趣与关注,是一本享有盛誉的流体力学基础教材。

好的,这是一本关于《天体物理学导论》的图书简介: --- 天体物理学导论:从星系到宇宙的探索 作者: 著名天体物理学家团队 出版社: 宇宙科学出版社 出版年份: 2024年 本书概述: 《天体物理学导论:从星系到宇宙的探索》是一部全面而深入的教材,旨在为有志于探索浩瀚宇宙奥秘的读者提供一个坚实的理论与观测基础。本书并非对传统物理学原理的简单重复,而是专注于将这些原理——特别是电磁学、热力学、量子力学和广义相对论——应用于宇宙尺度上的天体现象。它精心构建了一个逻辑清晰的学习路径,引导读者从我们所处的太阳系开始,逐步深入到恒星的诞生与演化、星系的结构与动力学,直至当前宇宙学的最前沿课题。 本书的独特之处在于其平衡性:它既涵盖了扎实的理论推导,也紧密结合了当代天文学观测数据和最新的科学发现。全书内容组织严谨,图文并茂,力求将复杂的天体物理概念以清晰、直观的方式呈现给读者,使其不仅能理解“是什么”,更能深入探究“为什么”和“如何知晓”。 核心内容深度剖析: 第一部分:基础工具与观测窗口 本部分为后续深入研究奠定必要的数学和物理基础,并重点介绍现代天文学的观测手段。 1. 辐射与电磁波谱的本质: 我们将从麦克斯韦方程组出发,回顾电磁辐射的基本性质,包括黑体辐射定律(如普朗克定律、维恩位移定律、斯蒂芬-玻尔兹曼定律)如何成为我们研究遥远天体的核心工具。详细讨论了光谱分析的原理——从吸收线和发射线中提取恒星和星系的化学成分、温度、密度和运动速度信息,这本质上是建立在量子力学能级结构之上的。 2. 望远镜与探测器: 本书深入探讨了从可见光到射电、红外、紫外、X射线和伽马射线波段的各种地面和空间望远镜的工作原理。重点分析了大气对观测的影响(如视宁度),以及如何利用干涉测量技术(如甚长基线干涉VLBI)突破衍射极限。此外,对引力波探测器(如LIGO/Virgo)和中微子望远镜(如IceCube)的介绍,标志着天体物理学观测进入了“多信使天文学”的新纪元。 第二部分:恒星世界:诞生、生命与终结 这是本书的核心部分之一,详细描述了恒星从原恒星到最终归宿的整个生命周期。 3. 恒星的结构与能量来源: 我们首先研究流体静力平衡和热力学平衡在恒星内部的体现,推导出描述恒星结构的基本微分方程。随后,深入剖析核聚变反应——质子-质子链反应和CNO循环——作为恒星能量的最终来源。特别地,对中微子通量的计算,提供了直接检验恒星内部反应速率的证据。 4. 恒星演化轨迹: 本书系统地展示了恒星如何沿着赫罗图(H-R图)移动。从主序星阶段的稳定燃烧,到红巨星、渐近巨星分支(AGB)阶段的内部结构重组。对于不同质量的恒星,我们分别讨论了它们的“死亡”方式:低质量恒星的白矮星和行星状星云的形成,以及大质量恒星的超新星爆发(Ia型和II型)。对超新星遗迹的物理过程,如激波的传播和重元素的产生,进行了细致的分析。 5. 极端天体物理: 本章聚焦于恒星演化终点的产物:白矮星的简并态物理(钱德拉塞卡极限的推导)、中子星的超高密度状态(包括脉冲星的自转与磁场机制),以及黑洞的形成与基本性质(如史瓦西半径和事件视界)。广义相对论在描述这些极端环境下的时空弯曲效应时起到了决定性作用。 第三部分:星系与宇宙学 从单一个体转向宏大结构,本部分探讨了星系的形成、演化以及我们对整个宇宙的理解。 6. 星系的运动学与结构: 本书分析了星系的分类(如哈勃序列)和动态稳定性。特别强调了暗物质在星系旋转曲线中所扮演的关键角色——通过对星系外围恒星速度的观测,我们推断出远超可见物质的引力势。同时,讨论了星系团的动力学(如维里尔定理的应用)和星系合并过程中的物理机制。 7. 活动星系核与吸积盘: 详细阐述了超大质量黑洞(SMBH)在星系中心如何驱动活动星系核(AGN)的极端辐射现象,包括类星体、射电星系等。通过分析吸积盘的辐射机制(如薄盘和厚盘模型),我们解释了这些天体如何能释放出远超恒星生命周期总和的能量。 8. 现代宇宙学:膨胀的宇宙: 这是通往宇宙学前沿的门户。本书从爱丁顿和弗里德曼的方程出发,导出了描述宇宙整体演化的弗里德曼方程。核心内容聚焦于宇宙微波背景辐射(CMB)的物理起源、温度各向异性的测量及其对早期宇宙密度的约束。同时,系统讨论了暗能量的证据(基于Ia型超新星观测)以及当前宇宙的标准模型——$Lambda$CDM模型的基本参数及其对未来宇宙命运的预测。 本书特色与目标读者: 《天体物理学导论》的编写旨在服务于物理学、天文学及相关工程学科的高年级本科生和研究生,同时也面向对现代宇宙学有浓厚兴趣的自学者。书中包含大量精心设计的例题和习题,旨在巩固理论知识,训练解决实际天文问题的能力。本书的叙事风格力求严谨而不失启发性,带领读者亲身参与到人类探索宇宙的伟大事业中,领略物理定律在时间和空间尺度上极致的美感与力量。通过阅读本书,读者将能够熟练运用基本物理学工具,解读来自深空的最前沿观测数据,并对宇宙的起源、结构和命运形成深刻的、基于物理学的理解。 ---

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用户评价

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我一直对工业制造中的一些关键环节充满了疑问,比如在化工生产中,液体是如何被输送、混合和分离的?这些过程的效率如何保证?这本书的“流体力学”书名,让我觉得它能够解答这些疑问。在阅读过程中,我发现书中对于流体在管道中输送的讲解,对我理解化工设备的流程设计非常有帮助。例如,关于压头损失的计算,如何选择合适的泵和管道尺寸,这些都是实际生产中必须考虑的问题。我特别关注了书中关于“混合”的章节,化工生产中经常需要将不同的液体或者气体进行充分混合,以达到反应的要求。作者通过对流体混合机制的讲解,比如扩散和对流的协同作用,让我明白了如何通过优化搅拌器设计或者管道布局来提高混合效率。我还对书中关于“分离”的原理很感兴趣,比如沉降、过滤、离心分离等,这些都是化工过程中常见的单元操作。我希望能有更多关于这些分离方法的流体力学解释,以及它们在实际工业应用中的案例。例如,在石油精炼或者污水处理过程中,如何利用流体力学原理,高效地将不同组分分离出来,这是非常值得深入探讨的。

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我是一名对工程机械特别是泵和阀门感兴趣的初学者,所以这本书对我来说是一个非常宝贵的学习资源。我一直觉得,那些能够将水从低处抽到高处,或者控制液体流动的机器,背后一定蕴含着精妙的流体力学原理。这本书让我对这些原理有了更直观的认识。书中关于流体在管道中流动时会遇到的阻力,以及如何通过改变管道直径、材质或者流速来影响阻力,这些内容对我理解泵的工作效率至关重要。我特别关注了书中关于“压头损失”的讲解,它让我明白了为什么即使有强大的电机,水流也未必能够达到预期的流量和扬程。我还对书中关于“空蚀”现象的描述很感兴趣,了解了在泵的工作过程中,如果流体压力过低,可能会产生气泡并对泵叶轮造成损害。这让我意识到,设计一个高效且耐用的泵,不仅仅是功率的问题,更是对流体力学细节的精准把握。我非常希望书中能够提供更多关于不同类型泵(如离心泵、容积泵)的工作原理和应用场景的对比分析,以及阀门在调节流量和压力时所遵循的流体力学规律。如果能有相关的设计计算公式或者工程实例,那就更好了,这样我就可以将理论知识转化为实际应用。

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我一直对天气预报和气候变化背后的科学原理感到好奇,所以这本书对我来说是一次深入探索的机会。我深知,大气层中的空气也是一种流体,它复杂的运动规律决定了天气的变化,也影响着地球的气候。这本书让我得以窥探这些奥秘。书中关于大气湍流的描述,让我对风的不可预测性有了更深刻的理解。作者通过一些生动的例子,比如烟雾的扩散和云层的形成,来解释湍流的产生和发展,这比枯燥的公式更能让我体会到其中的复杂性。我还对书中关于“对流”和“平流”的讲解很感兴趣,它们是理解大气环流和天气系统形成的关键。我希望书中能够进一步探讨这些概念在实际天气预报中的应用,比如如何通过监测气压、温度和湿度的变化来预测风暴的到来,或者如何利用流体力学模型来模拟和预测长期的气候趋势。如果书中能够包含一些关于大气环流模型、或者极端天气事件(如飓风、龙卷风)形成机理的介绍,那就更好了。我想知道,科学家们是如何运用流体力学,来揭示地球上复杂的天气现象,并为我们提供预测和应对的依据的。

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我是一名对工程项目管理以及安全生产有着高度关注的读者。在任何大型工程项目中,例如桥梁建设、水坝修建,亦或是海上石油平台的搭建,都离不开对流体力学原理的深刻理解。这本书的书名,虽然看似基础,但其背后蕴含的知识对于确保工程的安全性和效率至关重要。我希望书中能够涉及一些关于流体静力学和流体动力学的应用,例如:在设计水坝时,如何计算水体对坝体的压力,并确保其能够承受巨大的静水压力?在修建桥梁时,风力对桥梁结构产生的动载荷如何计算,以及如何设计能够抵御强风的桥梁?我还对书中关于“流体稳定性”的讨论很感兴趣,特别是在一些高风险工程中,比如深海钻井平台,如何确保设备和结构在复杂流体环境下的稳定性,避免发生灾难性的事故?如果书中能够提供一些关于结构在流体作用下的动力响应分析,或者关于流体诱导的振动问题的案例研究,那就非常具有参考价值。我想了解,流体力学是如何帮助工程师们识别潜在的风险,设计出更安全、更可靠的工程结构,从而保障人民的生命财产安全。

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购买这本书,我更多的是出于对海洋工程的兴趣。作为一个对船舶和海洋结构物充满好奇的人,我一直想了解在波涛汹涌的大海上,这些庞大的工程是如何保持稳定,又是如何被设计来抵御恶劣环境的。这本书的“流体力学”这一标题,让我联想到海浪的传播、船体在水中的运动、以及水下结构的受力情况,这些都属于流体力学的范畴。在阅读过程中,我确实找到了一些令我兴奋的内容。书中关于流体边界层理论的讲解,让我理解了船体表面附近的流体是如何运动的,以及这如何影响航行阻力。我还对书中关于“空化现象”的讨论很感兴趣,了解了在高速流体中可能产生的气泡以及它对设备造成的损害,这对于理解船舶螺旋桨的设计和海洋结构物的维护具有重要的意义。我尤其希望书中能够详细介绍波浪力学,包括不同类型的波浪是如何产生的,它们对海洋平台和船舶施加的作用力有多大,以及工程师们是如何通过流体力学原理来设计能够承受这些力量的结构。如果书中能够提供一些关于船舶阻力计算、船体稳定性分析、或者海洋平台动力响应分析的实例,那就太棒了。我想知道,工程师们是如何运用流体力学知识,让巨轮在海洋中平稳航行,让深海采油平台坚固屹立的。

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我一直对运动科学有着浓厚的兴趣,尤其是那些涉及到人体运动和外部环境相互作用的方面。这本书的名字“流体力学”,让我联想到游泳、自行车运动,甚至跑步时空气对身体的影响。我希望书中能提供一些相关的解释。在阅读过程中,我确实发现了一些可以联系起来的内容。书中对流体阻力的讲解,让我理解了为什么游泳运动员需要流线型的身体和泳衣,以及自行车运动员为什么要采取低姿势来减小风阻。我还对书中关于“浮力”的讨论很感兴趣,它不仅适用于物体在液体中的运动,也与一些水中运动项目(如水球、花样游泳)的表现息息相关。我非常期待书中能够有更多关于人体运动中的流体力学应用分析,比如:在游泳时,水流如何作用于身体,以产生前进的动力?在跑步时,空气阻力是如何影响运动员的速度和能量消耗的?是否存在一些流体力学的原理,可以帮助运动员改进技术,提高运动表现?如果书中能够提供一些相关的公式或者图表,来量化这些影响,那就更好了。我想知道,科学家们是如何运用流体力学,来解析人体运动的奥秘,并为运动员提供科学的训练指导的。

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我之前对流体力学几乎是零基础,听这个名字就觉得非常高深莫测,以为会充斥着各种复杂的公式和抽象的理论。但是,当我翻开这本书的第一页,就被作者的叙述方式所吸引。他并没有一开始就抛出大量的数学公式,而是从一些我们生活中常见的现象入手,比如杯子里倒水时水面的波动,或者洗澡时水花四溅的场景。这些生动的例子立刻拉近了我与流体力学之间的距离,让我觉得它不再是高高在上的学科,而是与我们的生活息息相关的。接着,作者开始循序渐进地介绍流体的一些基本概念,比如什么是流体,流体有哪些重要的性质,以及这些性质是如何影响流体的运动的。我特别喜欢书中对“粘性”的解释,作者用了一个非常形象的比喻,将粘性比作流体内部的“摩擦力”,这让我一下子就明白了粘性在流体流动中扮演的角色。他还通过一些简单的实验演示,比如用不同粘度的液体在斜坡上流动,直观地展示了粘性对流速的影响。这些内容让我觉得学习流体力学不再是一件枯燥的事情,反而充满了趣味性和探索性。我对书中关于“伯努利原理”的讲解也印象深刻,虽然之前在物理课上接触过一些皮毛,但在这本书里,我才真正理解了这个原理的精髓,以及它在飞机升力、文丘里管等方面的广泛应用。这本书成功地将科学的严谨性与通俗易懂的解释结合在一起,让我这个非专业读者也能体会到流体力学的魅力。

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我一直对航空航天领域有着浓厚的兴趣,所以看到这本书的书名时,我毫不犹豫地入手了。我知道流体力学,特别是空气动力学,是航空航天工程的基石。飞机之所以能够飞上蓝天,火箭之所以能够冲破大气层,都离不开对流体运动的深刻理解。这本书的内容果然没有让我失望。书中关于空气流动的基本原理,比如压力、速度、密度之间的关系,为理解升力和阻力提供了理论基础。我特别欣赏作者对“翼型”设计的讲解,他详细阐述了不同翼型如何产生不同的升力系数,以及如何通过改变翼型来优化飞机的性能。这让我对飞机翅膀的设计有了全新的认识,不再是简单的“拍打”空气,而是精妙的流体动力学设计。我还对书中关于“跨音速流动”和“超音速流动”的章节感到着迷。虽然这些内容可能相对专业,但作者用清晰的图示和通俗易懂的语言,为我揭示了在不同速度下空气的奇异行为,比如激波的产生和传播。我非常期待书中能够有更多的实际应用案例,比如不同类型飞机的气动布局分析,或者火箭发动机喷管的设计原理,这样我就可以将书本知识与我热爱的航空器联系起来,更好地理解它们的构造和工作方式。

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老实说,我买这本书的主要目的是想了解一些关于风力发电的原理。我一直对这种清洁能源很感兴趣,也一直好奇风是如何被转化为电能的。这本书的书名虽然是“流体力学”,但我隐约觉得它应该会涵盖一部分空气动力学的内容,而风力发电正是空气动力学的重要应用领域之一。在阅读的过程中,我确实发现了一些与我预期相符的内容。书中对于气流的描述,以及风速、风压之间的关系,都为我理解风的能量来源打下了基础。我特别关注了书中关于风力涡轮叶片设计的章节,作者似乎从流体的角度分析了叶片形状如何影响其捕捉风能的效率,以及如何减小空气阻力。这些内容对于我理解风力发电机的工作原理至关重要,让我能够从更深层次去认识这个问题。除了理论讲解,我还期待书中能够提供一些具体的案例分析,比如不同类型的风力发电机是如何设计的,它们各自的优缺点是什么,以及在实际运行中会遇到哪些流体力学方面的挑战。如果书中能够包含一些图表或者数据,来展示不同设计参数对风能转化效率的影响,那就更好了。虽然我还没能完全掌握书中的所有细节,但这本书已经为我打开了一扇了解风力发电技术背后科学原理的大门,让我对这个领域有了更清晰的认识,也激发了我进一步深入学习的兴趣。

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这本书的封面设计就吸引了我,简洁而有力,蓝色的背景象征着深邃的水体,书名“流体力学”几个字仿佛在其中流动,给人一种视觉上的冲击感。拿到手里,沉甸甸的,纸张的触感也很好,厚实而富有质感,这让我对接下来的阅读充满了期待。我一直对自然界中水的运动感到好奇,从日常生活中的溪流潺潺到壮阔的海洋波涛,再到高空中飘渺的云层,背后似乎都隐藏着某种规律。我希望这本书能够揭示这些现象背后的科学原理,让我能够更深入地理解这些流动的艺术。我尤其对书中会不会讲解到空气动力学的部分很感兴趣,毕竟飞机能在天空中翱翔,风帆能够驱动船只前进,这些都离不开对流体运动的深刻认知。而且,我一直对如何设计出更省水的管道系统,或者如何提高水轮机的效率这些实际应用问题有所关注,期待书中能有相关的理论基础或者案例分析,让我能够将书本知识与现实世界联系起来,或许还能从中获得一些解决实际工程问题的灵感。我对书中对于流体性质的介绍也充满了好奇,比如粘度、密度、压力等等,这些概念是如何相互作用,最终形成我们所观察到的各种流体行为的?书中是否会从宏观和微观两个层面来解读这些物理量的意义和影响?我希望作者能够用生动形象的语言,配合清晰的图示,将这些抽象的概念变得易于理解,避免过于枯燥的数学推导,让我能够真正地“读懂”流体力学,而不是仅仅“看懂”公式。

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