液态物理学导论 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

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出版者:世界图书出版公司

作者:N.H.MarchM.P.Tosi

出品人:

页数:431

译者:

出版时间:2004-11

价格:59.00元

装帧:简裝本

isbn号码:9787506265935

丛书系列:

图书标签:

• 科学
• 凝聚态7
• 流体物理学
• 液态物理
• 凝聚态物理
• 统计物理
• 物理学
• 材料科学
• 界面与胶体化学
• 热力学
• 输运现象
• 非平衡态物理学

好的，这是一份关于《非牛顿流体力学基础》的图书简介。 --- 图书简介：《非牛顿流体力学基础》 作者： [此处留空，或填写虚构的作者名] 出版社： [此处留空，或填写虚构的出版社名] 装帧： 精装 / 平装 页码： 约 650 页 定价： [此处留空，或填写虚构定价] --- 概述 《非牛顿流体力学基础》是一部系统、深入探讨偏离经典牛顿黏性定律的流体行为的专著。本书旨在为研究人员、高级本科生及研究生提供一个坚实的理论框架，用以理解和量化那些在传统流体力学模型下无法准确描述的复杂流动现象。 在工程实践和自然界中，许多重要的流体，如聚合物溶液、血液、悬浮液、泥浆、食品膏体以及许多化学过程中的介质，都展现出非牛顿特性。这些流体的黏度会随着剪切速率或时间而变化，甚至表现出屈服应力或黏弹性。本书摒弃了对单一牛顿黏性假设的依赖，转而聚焦于描述这些复杂流体本构关系的核心理论、实验方法与实际应用。 全书结构严谨，从流体力学基本原理出发，逐步过渡到针对不同类型非牛顿流体的特定模型和分析技术。它不仅涵盖了宏观的连续介质力学描述，也触及了微观结构如何影响整体流变行为的联系。 内容深度剖析 本书共分为八个主要章节，循序渐进地构建了非牛顿流体力学的知识体系： 第一章：流体力学基础与牛顿流体的局限性 本章首先回顾了纳维-斯托克斯方程组、应力张量、应变率张量等经典流体力学基石。随后，重点分析了牛顿流体模型（恒定黏度）在面对高分子熔体、分散体系时的失效点，明确界定了研究非牛顿流体的必要性和重要性。本章通过清晰的物理图像，引导读者进入黏性行为多样性的世界。 第二章：流变学基础与本构方程的建立 这是理解非牛顿流体的核心。本章详细介绍了剪切速率、剪切应力、黏度、黏弹性等核心流变学参数的定义和测量方法。重点阐述了如何根据实验数据构建描述剪切速率依赖黏度的本构方程，包括幂律模型（Power Law）、宾汉塑性模型（Bingham Plastic）以及开斯模型（Kear-Shear Model）等。本章还引入了时间依赖性的概念，为后续讨论触变性和摇变性奠定基础。 第三章：剪切变稀与剪切增稠流体分析 本章专注于最常见的两种速度依赖性黏度行为。详细分析了Ostwald-de Waele 模型的适用范围和参数辨识。针对剪切增稠（Dilatancy）现象，探讨了颗粒悬浮液在高剪切速率下黏度急剧增加的微观机制，如“剪切致密化”理论，并讨论了其在粉末处理和浆料输送中的工程意义。 第四章：屈服应力流体——塑性与流变行为 屈服应力流体（Yield Stress Fluids）是理解许多膏状和半固态材料的关键。本章深入探讨了宾汉模型、Herschel-Bulkley 模型，并对比了它们在描述涂料、油墨、牙膏等材料时的优劣。通过对屈服点的精确测量方法（如振动法、旋转流变仪的起动扭矩法），指导读者如何准确确定材料的静止状态与流动状态的临界点。 第五章：黏弹性流体：粘滞性与弹性的交织 黏弹性是描述高分子、生物流体和某些复杂流体最重要的特征。本章从蠕变（Creep）和应力松弛（Stress Relaxation）的瞬态响应入手，详细介绍了Maxwell 模型和Voigt 模型，并构建了更复杂的四参数流变模型。关键在于，本章引入了松弛时间和储能模量（G'）、损耗模量（G''）等动态力学分析参数，帮助读者理解流体在振荡荷载下的能量耗散与储存特性。 第六章：时间依赖性流体：触变性与摇变性 对于许多流体，其黏度不仅取决于当前的剪切速率，还取决于施加剪切的历史。本章专门探讨了触变性（Thixotropy）和摇变性（Rheopexy）。通过Bingham-Prandtl 模型和粘度时间演化模型，分析了剪切历史对内部结构重建速率的影响，这对油漆的储存稳定性、钻井液的泵送效率至关重要。 第七章：非牛顿流体的流动微分方程与数值方法 本章将前面建立的本构关系代入连续性方程和动量守恒方程，推导出适用于不同类型非牛顿流体的、非线性且耦合的偏微分方程组。重点讨论了非恒定黏度项在方程中的处理。同时，面向工程应用，本章介绍了有限体积法（FVM）和有限元法（FEM）在求解非牛顿流动问题中的特定边界条件设置、网格生成策略以及收敛性保证。 第八章：工程应用中的非牛顿流动案例分析 本章将理论与实践紧密结合。选取了以下关键应用场景进行深入分析： 1. 管流与通道流： 针对剪切变稀流体在管道中的压力降计算，修正了经典的福来西定律。 2. 挤压与模塑流动： 分析高黏弹性材料在模具填充过程中的充模不均和残余应力问题。 3. 生物流体输运： 探讨血液流变学（剪切速率依赖）在血管内的影响。 4. 搅拌与混合： 评估不同非牛顿流体在叶轮混合器中的混合效率及能量消耗。 本书特色 理论深度与广度兼具： 不仅覆盖了宏观本构方程，更引入了微观结构对流变行为的启示。 强调实验关联： 大量引用实际流变仪数据和实验现象来佐证理论模型。 强烈的工程导向： 最终章节集中于如何应用这些复杂模型解决实际的工程难题，而非仅停留在数学推导层面。 丰富的数学工具： 详细阐述了张量分析、非线性偏微分方程的求解技巧，是进阶学习的必备参考书。 目标读者 本书是流体力学、化学工程、材料科学（高分子、陶瓷、食品科学）、机械工程（先进制造）、生物医学工程等领域的研究生和专业工程师的理想教材和案头参考书。 --- (全书约1500字)

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