水轮机 水泵及辅助设备 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

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出版者:

作者:陈德新 编

出品人:

页数:439

译者:

出版时间:2000-12

价格:35.00元

装帧:

isbn号码:9787304020040

丛书系列:

图书标签:

• 水轮机
• 水泵
• 流体机械
• 水利工程
• 电力工程
• 机械工程
• 能源设备
• 工业设备
• 水能
• 泵站

图书简介：流体力学基础与应用工程 本书《流体力学基础与应用工程》旨在全面深入地探讨流体运动的基本原理及其在各类工程实践中的应用。全书内容系统、逻辑清晰，力求为读者构建坚实的理论框架和实用的工程分析能力。 本书共分为六大部分，涵盖了流体力学从基本概念到复杂系统分析的各个层面。 第一部分：流体力学基础理论 本部分是全书的基石，详细阐述了流体物质的宏观与微观特性，为后续的分析奠定理论基础。 第一章 流体的基本概念与性质 本章首先界定了流体的范畴，区分了牛顿流体与非牛顿流体，并着重分析了流体的基本物理性质，如密度、比重、粘度（绝对粘度和运动粘度）以及表面张力。我们深入探讨了流体静力学的基础，包括静压的定义、帕斯卡定律的应用，并推导了流体静力学基本方程，进而分析了作用在平面和曲面上的静压力分布和合力计算，特别是针对贮罐、闸门等结构的设计考量。 第二章 流体运动学 本章侧重于描述流体的运动状态，而不涉及作用于其上的力。我们引入了流线、迹线和时间线等概念，并基于这些概念建立了流场的描述方法。重点讨论了流体运动的分类，包括定常流与非定常流、均匀流与非均匀流，以及不可压缩流与可压缩流的区分。拉格朗日和欧拉两种描述方法的转换与联系被详细阐述，同时，本章对物质导数（或称随体导数）的物理意义及其在描述流体微团运动中的作用进行了详尽的解释和推导。 第三章 流体力学基本微分方程 本章是理论分析的核心。我们基于四大守恒定律——质量守恒、动量守恒和能量守恒，导出了适用于流体运动的微分形式方程组。 连续性方程： 针对不同流态（如不可压缩流）给出了简化形式，并讨论了其在物理解释中的重要性。 纳维-斯托克斯方程 (Navier-Stokes Equations)： 详细推导了考虑粘性效应的三维、瞬时、不可压缩牛顿流体的动量守恒方程，并讨论了其复杂性及其在特殊情况下的简化（如欧拉方程）。 能量方程： 引入了热力学第一定律，建立了描述流体温度随空间和时间变化的控制方程，考虑了粘性耗散和热传导的影响。 第二部分：管流与明渠流 本部分将基础理论应用于具有明确边界的流动系统。 第四章 管内稳定流动 本章专注于管道系统中的流体输送分析。我们从有粘性流体的特点入手，推导了层流（泊肃叶流）的精确解，并讨论了其速度分布和流量特性。随后，通过雷诺数（Reynolds Number）的引入，系统性地分析了湍流流动的特性，包括摩擦因子的确定、沿程阻力损失（达西-魏斯巴赫公式）和局部阻力损失（局部阻力系数）的计算方法。本章还深入探讨了管网系统的分析，包括串联、并联管路的流量分配和总水头损失计算，并对水锤现象的产生机理及其初步的防护措施进行了概述。 第五章 明渠恒定均匀流 本章关注于地表水流或无压管道中的流动。详细阐述了曼宁公式（Manning's Equation）和谢才公式（Chezy's Formula）的应用范围与参数确定。重点分析了明渠流中的临界流概念，推导了弗劳德数（Froude Number）与临界深度的关系。此外，对明渠中的能量关系（恒能曲线）和动量关系（摩阻项平衡）进行了详细的对比分析，并讨论了水面线（如缓坡、陡坡、潜流）的分类与求解方法。 第三部分：流体动力学与边界层理论 本部分聚焦于流体与固体表面相互作用产生的动力学效应。 第六章 流体绕物体的流动 本章分析了流体在固体物体周围的运动规律。首先，从理想流体出发，介绍了库塔-茹科夫斯基定理，用于计算翼型上的升力和阻力。随后，进入实际流体分析，重点讨论了边界层理论。拉格朗日方程在边界层控制方程中的应用、边界层分离现象的机理、以及边界层内的速度剖面（如普朗特第一近似）被详尽解析。本章还涵盖了不同几何形状（如平板、圆柱体、球体）物体受到的阻力与升力的定量计算，并讨论了附面层、尾流和卡门涡街等复杂现象。 第四部分：可压缩流体流动基础 本部分转向处理高速流动，即流体速度接近声速的情况。 第七章 一维等熵流动 本章是可压缩流动的入门。基于绝热和无摩擦的假设，推导了等熵流动的基本关系式，包括马赫数、静温、静压、静密度与总温、总压之间的关系。重点分析了管道缩放过程中的参数变化规律，特别强调了临界截面（声速截面）的形成及其重要性。 第八章 斜激波与正激波 本章详细研究了可压缩流动的突变现象。通过洛必达法和斜激波关系式，分析了斜激波的形成条件、角度变化与下游流场参数的突变。随后，系统分析了正激波的形成条件、强度以及激波前后参数的跃变，包括马赫数下降和总压损失的计算。对激波在喷管和超音速翼型流动中的应用前景进行了展望。 第五部分：流体机械原理 本部分将理论应用于能量转换设备的设计与分析。 第九章 离心式机械基础 本章聚焦于流体能量输入和输出设备的设计基础。详细阐述了叶轮的结构设计、进口和出口的速度三角形构建，并基于欧拉动量方程推导了理论扬程（或压力功）的计算公式。引入了叶轮的性能参数，如效率、流量系数和比转速，并讨论了比转速对选择离心式设备类型的指导意义。 第十章 轴流式与混流式机械 本章探讨了轴向流动设备的原理。重点分析了级（Stator and Rotor Blades）的工作原理，包括流道设计、叶片角度的确定以及叶片上的速度分解。对轴流泵和轴流风机的工作特性曲线进行了详细解读，并将其与离心式设备进行比较，分析了各自的适用工况范围。 第六部分：流动测量与系统分析 本部分侧重于实际工程中对流体特性的量测与系统优化。 第十一章 流体测量技术 本章介绍了几种常用的流体参数测量方法。包括皮托管（Pitot Tube）测量流速的原理与应用，文丘里管和孔板流量计在流量测量中的应用与修正系数的确定。此外，还涉及了压力传感器（静压、全压测量）和温度测量的基本要求。 第十二章 复杂管路系统与水力优化 本章综合应用前述知识，处理包含多个元件（如阀门、接头、不同直径管道）的复杂管路网络。重点讨论了等效长度法和水头损失叠加法在计算复杂管网总阻力时的应用。最后，对泵站和输水系统的水力设计进行了优化讨论，旨在实现能耗最低化和运行可靠性的最大化。 本书面向对象为机械工程、土木工程、化学工程及能源动力工程等相关专业的高年级本科生和研究生，同时也是从事流体系统设计、运行与维护的工程师的实用参考手册。全书配有大量的经典算例和习题，以巩固理论学习。

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拿到这本厚厚的书，我的第一反应是它必定是本实战手册，那种能放在机房值班室，随时翻阅查阅故障代码和紧急处理流程的工具书。我特别关注了关于“辅助设备”这部分内容，期待能看到关于润滑系统、密封技术、在线监测系统（如振动分析、温度监控）的详细操作规程和维护周期推荐。我个人的工作经验告诉我，很多设备的实际运行可靠性恰恰取决于这些“辅助”系统的维护水平。然而，书中对这些关键细节的描述却显得过于理论化和抽象。例如，在谈到轴承润滑时，它仅仅提及了不同的润滑油类型及其基本化学性质，却很少深入探讨在不同工况下（如高负荷、间歇性启停）润滑油的实际寿命预测模型或更换的最佳时间点。这种“纸上谈兵”式的论述，让一线工程师很难将其直接转化为日常操作指南。我更希望能看到标准化的维护清单、不同制造商设备的常见问题集锦，或者至少是具体的案例分析，说明某个辅助设备故障是如何引发主设备停机的。

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我原本以为这是一本专注于国内或亚洲地区水轮机与水泵应用实践的专著，或许会包含大量基于特定地理条件（如高海拔、泥沙含量高）的设备选型和改造经验。毕竟，水力设备在不同环境下的运行挑战是千差万别的。然而，本书在案例选择上显得过于“国际化”和“通用化”。它提及了诸如北美的大型径流式水电站或欧洲的抽水蓄能电站的经典设计，但这些案例往往是高度理想化的教科书范本，缺乏解决实际工程中遇到的那些“脏活累活”的经验教训。比如，如何有效处理电站进口的漂浮物、如何应对由地质沉降引起的基础不均匀沉降对机组对中的长期影响，这些工程现场的痛点，在书中几乎找不到直接的论述或解决方案探讨。因此，这本书更适合作为学术研究的理论基础参考，而非解决现场突发问题的“急救包”。

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这本书的封面设计和装帧质量着实让人眼前一亮，那种厚重感和专业气息扑面而来，一看就知道是下了大功夫的力作。我最初是冲着它封面上那几个大字——“水轮机、水泵及辅助设备”——来的，想着能在其中找到关于现代水电站和大型水利工程中核心动力的详尽解析。然而，当我翻开第一章，期待中的具体流体力学计算、叶轮的优化设计或是特定泵站的运行维护手册却并未如期出现。相反，我发现它似乎更侧重于宏观层面的理论探讨，或者，更倾向于介绍一些与设备本身结构、性能参数关系不那么直接的领域。比如，开篇大量篇幅都在论述水资源管理的历史演变和全球能源结构转型的大背景，这固然重要，但对于一个想深入了解“水轮机”具体工作原理和最新故障诊断技术的读者来说，多少有些“跑题”。我原本希望看到的是精密的图纸剖析、不同类型水轮机（如卡普兰、弗朗西斯）的详细对比，以及最新变频调速技术在水泵系统中的应用案例。但此书给我的感觉是，它像一本高等院校的导论教材，知识面广博，但深度上未能完全满足我对于“设备”这一核心主题的探究欲望。它更像是一扇通往广阔水利工程领域的门，而不是直抵设备心脏的钥匙。

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这本书的排版和图示风格给我一种强烈的时代感，仿佛是上世纪八十年代末期或九十年代初期的经典教材重印版。字体和布局都很扎实，但缺乏现代技术文献中常见的数据可视化和动态演示的辅助。例如，当我试图理解某种新型水泵的流场效率提升机制时，我期望看到的是CFD（计算流体力学）模拟的彩色截面图，或是涡流分布的清晰动画示意。但在本书中，即便是对复杂的水力冲击现象的描述，也主要依赖于文字的堆砌和较为简化的二维示意图。这使得一些涉及非线性动力学或复杂湍流特性的部分，阅读起来相当吃力，需要读者具备极高的空间想象能力和深厚的物理学功底才能跟上作者的思路。对于希望通过直观视觉辅助来快速掌握新知识的年轻工程师而言，这本书的学习曲线显得过于陡峭，知识的“可获取性”受到了较大的限制。

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从作者的写作口吻来看，似乎更偏向于能源政策制定者或系统规划师的视角，而非设备工程师或技术操作人员。全书的叙事逻辑是“宏观目标驱动微观实现”，但在“微观实现”这一环节的阐述上，力度明显不足。例如，在讨论水轮机效率提升对国家减排目标的重要性时，作者的论述极具说服力；但当过渡到如何通过优化叶片角度控制策略（Pitch Control）来实现这一效率提升时，笔墨戛然而止，更多的是陈述“需要优化”而非“如何优化”。我更希望看到的是不同控制算法之间的性能对比、传感器响应时间对调速精度的影响分析，以及不同控制系统之间的互操作性问题探讨。总而言之，这本书在“为什么做”和“做什么”之间搭建了坚实的桥梁，但对于“如何精确地做”这个核心技术细节，留下的空白感比较强，仿佛在关键步骤被刻意地略写了一般。

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