流体力学泵与风机 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

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出版者:中国建筑工业出版社

作者:白桦

出品人:

页数:213

译者:

出版时间:2005-1

价格:20.00元

装帧:简裝本

isbn号码:9787112069088

丛书系列:

图书标签:

• 力学
• 流体力学
• 泵
• 风机
• 机械工程
• 流体机械
• 水泵
• 风扇
• 离心泵
• 轴流泵
• 叶轮泵

《流体力学泵与风机》内容介绍 本书是一部系统阐述流体力学在泵与风机设计、制造、运行及维护领域应用的学术专著。全书旨在为相关领域的科研人员、工程师、技术人员及高等院校师生提供一个全面、深入的知识体系，以期提升泵与风机设备的性能、效率，并解决实际工程中遇到的复杂问题。 第一篇 基础理论与工程应用 本篇内容侧重于奠定坚实的流体力学基础，并将其直接应用于泵与风机的设计原则。 第一章 流体力学基本原理回顾 物质的流体特性：深入探讨流体的连续介质假设、密度、比重、粘度（动力粘度与运动粘度）、表面张力、压缩性等基本物理性质。分析这些性质如何影响流体在管道和叶轮中的流动行为，例如粘度对摩擦阻力和能量损失的重要性。 流体的静力学：讲解静止流体的压强概念，包括绝对压强、表压强和真空度。详细阐述帕斯卡定律、连通器原理，以及液体静压强随深度的变化规律。特别关注静力学在测量泵入口和出口压差、确定吸上高度等方面的应用。 流体的动力学：重点介绍伯努利方程及其应用条件、修正形式（考虑摩擦和功），以此来分析流体在流动中的能量转换关系，如压能、动能和位能之间的转化。分析雷诺数在判断层流和紊流状态中的作用，以及流线、迹线、涡线的概念。 理想流体与粘性流体：区分理想流体（无粘性、不可压缩）与粘性流体（具有粘性），并分析实际工程中粘性流体带来的能量损失（如沿程阻力、局部阻力）。 相似性与量纲分析：介绍相似准则（几何相似、运动相似、动力相似）和常用的量纲分析方法（如π定理），以及它们在建立模型试验、预测原型性能方面的关键作用。 第二章 泵的基本原理与类型 离心泵：详细阐述离心泵的工作原理，包括叶轮的加速作用、蜗壳的扩压作用。深入分析叶轮的几何参数（叶片形状、数目、角度、直径）及其对泵性能（流量、扬程、效率）的影响。 轴流泵与混流泵：介绍轴流泵和混流泵的工作特点，分析其适用工况（大流量、低扬程；中等流量、中等扬程），并比较其与离心泵在结构和性能上的差异。 容积泵：概述往复泵（柱塞泵、隔膜泵）和回转泵（齿轮泵、螺杆泵、叶片泵）的工作原理，分析其恒流量特性、高扬程能力以及在高粘度流体输送方面的优势。 其他类型泵：简要介绍喷射泵、射流泵、水锤泵等特殊用途泵的工作原理和应用场景。 第三章 风机的基本原理与类型 离心风机：阐述离心风机的工作原理，重点分析前向、后向、径向叶轮的结构特点及其对风机性能曲线的影响。 轴流风机：介绍轴流风机的工作原理，重点分析叶轮叶片设计对风压、风量及效率的影响，以及其在通风、排气等领域的应用。 混流风机：介绍混流风机的工作原理，分析其介于离心和轴流风机之间的性能特点，以及其在特定工况下的优势。 贯流风机（横流风机）：介绍贯流风机的工作原理，重点分析其长条形叶轮和特殊气流组织方式，以及其在空调、除湿等领域的应用。 第四章 性能参数与试验方法 泵的性能参数：详细定义流量、扬程（总扬程、有效扬程）、功率（轴功率、有效功率）、效率（水力效率、机械效率、总效率）等关键参数，并介绍它们之间的相互关系。 风机的性能参数：定义风量、静压、动压、全压、功率、效率等风机特有的性能参数，并分析其与泵参数的区别和联系。 性能曲线：讲解泵与风机性能曲线（Q-H曲线、Q-η曲线、Q-P曲线）的绘制原理、含义以及如何通过曲线来选择和评估设备。 试验方法与设备：介绍泵与风机性能测试的标准方法、试验台的组成（流量测量装置、压差测量装置、功率测量装置等）以及试验过程中的注意事项，包括量纲分析在试验设计中的应用。 第二篇 关键部件设计与流体模拟 本篇内容将深入探讨泵与风机核心部件的流体动力学设计，并引入现代计算流体力学（CFD）方法。 第五章 叶轮与叶片设计 叶轮几何设计：基于流体力学原理，详细介绍离心泵叶轮的几何参数设计，如进口直径、出口直径、叶片数目、叶片形状（后掠、后弯、径向）、叶片安装角等。 轴流泵叶片设计：分析轴流泵叶片的气动设计，包括翼型选择、升力线理论、展向载荷分布控制，以及其对效率和噪声的影响。 三元流动理论在叶轮设计中的应用：介绍如何在三维空间内分析流体在叶轮通道内的流动，并利用三元设计方法优化叶轮形状，实现能量输送的最优化。 叶轮制造工艺的影响：讨论铸造、焊接、机加工等不同制造工艺对叶轮精度和表面粗糙度的影响，以及这些因素如何影响流体性能。 第六章 扩压器与蜗壳设计 扩压器工作原理：阐述扩压器将流体动能转化为压能的作用，分析其通道截面积变化规律（直线型、曲线型），以及扩压系数的概念。 蜗壳设计：详细讲解蜗壳的几何形状（等截面蜗壳、渐缩蜗壳）及其在汇集流体、降低流速、提高压强方面的作用。分析蜗壳的容积设计如何影响泵的流量特性。 导叶设计：介绍导叶在离心泵和轴流泵中的作用，分析其角度、形状对流体速度和方向的引导，以及其如何改善性能曲线。 第七章 壳体与通道设计 泵壳体设计：分析泵壳体的结构形式（如剖分式、整体式）及其对密封、维护和流体流动的影响。 风机壳体设计：介绍风机壳体的气动设计，如集风器、风管连接方式，以及如何减少气流损失。 流道优化：讨论泵与风机内部流道的平滑性、圆角过渡对减少流动分离、降低摩擦阻力的重要性。 第八章 计算流体力学（CFD）在泵与风机设计中的应用 CFD基本概念与方程：简述纳维-斯托克斯方程，介绍有限体积法、有限元法等数值离散方法，以及湍流模型（如RANS、LES）的选择。 几何建模与网格生成：讲解如何利用CAD软件创建泵与风机的三维几何模型，并生成高质量的计算网格。 边界条件设置：阐述在CFD计算中设置入口流量/速度、出口压力、壁面边界等条件的方法。 仿真结果后处理与分析：介绍如何可视化流场（速度矢量、压强分布、涡量云图），分析关键参数，并通过仿真结果指导设计优化。 CFD在性能预测与故障诊断中的应用：演示如何利用CFD预测不同工况下的性能，以及分析叶轮空化、气蚀、流体振动等复杂现象。 第三篇 运行、维护与特殊问题 本篇内容关注泵与风机的实际运行状态、维护保养，以及一些常见的工程难题。 第九章 气蚀与空化现象 气蚀成因与机理：深入分析气蚀产生的基本条件（流体压力低于饱和蒸汽压），以及其在泵和风机内部的产生位置和发展过程。 气蚀的危害：详细阐述气蚀对设备造成的损伤，如叶轮叶片侵蚀、强度降低、效率下降、噪音增大、振动加剧等。 气蚀的预防与控制：介绍在设计和运行中预防气蚀的措施，包括提高吸入管路性能、选择合适的安装高度、调整运行工况、优化叶轮设计等。 空化在风机中的表现：分析风机叶轮在低压区域产生的空化现象，以及其对风机性能的影响。 第十章 振动、噪声与密封技术 振动分析与源头：探讨引起泵与风机振动的各种原因，包括转子不平衡、轴系不对中、流体不稳、结构共振等。 噪声产生机理与控制：分析流体动力噪声、机械噪声的产生机制，并介绍隔音、吸音、减振等降噪技术。 密封技术：详细介绍填料密封、机械密封、唇形密封等不同类型的密封结构，分析其工作原理、优缺点及适用范围，并重点介绍在防止泄漏、保证设备可靠运行中的重要性。 第十一章 运行管理与故障诊断 运行前检查与启停操作：规范泵与风机的运行前准备工作，以及正确的启停程序，防止操作不当导致损坏。 运行中监测与数据分析：强调对运行参数（流量、扬程/压头、电流、温度、振动）的监测，并通过数据分析判断设备运行状态。 常见故障分析：列举并分析泵与风机运行中常见的故障现象，如流量不足、扬程下降、效率降低、异常声音、过热等，并提供相应的诊断思路和处理方法。 维护保养策略：介绍定期检查、润滑、清洁、紧固、部件更换等预防性维护和计划性维修的内容。 第十二章 泵与风机的节能技术 变频调速技术：阐述变频器如何通过改变电机转速来调节泵与风机的流量和扬程/压头，实现节能。 优化运行工况：分析在何种工况下运行最节能，以及如何避免“大马拉小车”现象。 高效叶轮与叶片设计：重申高效叶轮与叶片设计对提高设备整体效率的直接作用。 系统优化：探讨通过优化管道系统、阀门设置等来降低系统阻力，从而达到节能目的。 本书力求理论联系实际，通过大量的实例分析和图表说明，帮助读者深入理解流体力学在泵与风机工程中的核心作用。

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这本书的侧重点似乎更偏向于对流体机械基础理论的系统梳理，而非特定设备的详尽操作指南。我原以为它会用大量的篇幅去介绍各类机械的构造细节，但事实是，它将更多的精力放在了如何用流体力学原理去“解构”这些设备的工作核心。例如，在介绍叶轮和导流叶片的相互作用时，作者没有简单地给出设计图，而是深入剖析了叶片角度变化对能量传递效率的非线性影响，并且辅以详细的二维切片分析。这种对“原理之源”的探究，对于想要从事设备性能优化和创新设计的工程师来说，具有无价的价值。我发现，通过这本书建立的坚实理论基础，使我能够更快速地理解任何新型流体机械的设计思路。它提供的工具箱里装的不是现成的零件，而是能让你自己打造任何零件的蓝图和冶炼技术。

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这本书的装帧设计真是让人眼前一亮，封面的深蓝色调配上银色的书名字体，显得既专业又不失沉稳。我特意翻阅了几页，发现书中的插图和图表制作得极为精良，清晰度非常高，即便是复杂的流体动力学模型，也能通过这些图示快速建立直观的认识。作者在文字描述上也非常考究，术语的引入和解释都处理得恰到好处，不会让人感到晦涩难懂。特别是关于边界层分离和湍流模型的部分，作者似乎花了大量心血去打磨，既有严谨的数学推导，又不乏对实际工程应用的深刻洞察。那种层层递进的讲解方式，让人感觉自己正在被一位经验丰富的导师带着深入这个领域，而不是被一堆冰冷的公式轰炸。这本书的排版也十分舒服，页边距合理，字体大小适中，长时间阅读下来眼睛也不容易疲劳。整体来看，这本书在视觉传达和知识结构的组织上，都体现了极高的专业水准，对于初学者和有一定基础的研究者来说，都是一本难得的优秀教材。

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老实说，我过去对许多流体力学教材的印象都是“枯燥”、“公式堆砌”，但这本书彻底颠覆了我的看法。这本书的叙事风格非常具有亲和力，它不像是在宣讲冰冷的科学定律，更像是一位老教授在娓娓道来他毕生的研究心得。在讲解动量守恒和能量守恒这些核心概念时，作者常常会穿插一些富有启发性的历史典故或者早期的实验失误教训，这极大地丰富了内容的维度。我特别喜欢其中关于“数值模拟的局限性”这一章节的讨论，作者坦诚地指出了当前CFD方法的不足和未来可能的发展方向，这种诚实的态度非常难得。它鼓励读者批判性地思考所学知识，而不是盲目地接受书本上的结论。读这本书的过程中，我常常需要停下来思考几分钟，因为它提供的不仅仅是“是什么”，更是“为什么”和“该如何用”。这本著作在培养读者的工程思维方面，功不可没。

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这本书的纸张质量和印刷工艺给我留下了深刻的印象，这在当前的教材出版市场中已经算是凤毛麟角了。纸张厚实，即使用荧光笔做了大量标记后，背面也基本看不到墨迹渗透。装订得非常牢固，即使频繁翻阅查找特定公式或图表，书脊依然保持平整，可以完全平摊在桌面上，这对需要对照公式进行计算的读者来说，是一个非常人性化的设计。在内容组织上，本书的特点是前后的知识点衔接极为紧密，每一个章节的结束都会有一个“知识点回顾与延伸”的小节，这极大地帮助我巩固了新学的概念，并预告了下一阶段将要学习的内容。整体而言，这本教材在物理实体层面的用心程度，与它在学术深度上的追求是完全匹配的。购买这本书，感觉不仅是买到了一套知识，更像收藏了一件经得起时间考验的专业工具。

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我最近在准备一个关于复杂管网流态分析的课题，急需一本能够提供扎实理论支撑和丰富案例的参考书。这本书初看书名，还以为它会侧重于宏观的系统设计，但深入阅读后，我惊喜地发现它在微观的流动机理探讨上有着惊人的深度。特别是对非牛顿流体在管道中流动的特性分析，书中不仅列举了经典的本构方程，还详细对比了它们在不同剪切速率下的适用性，这对于我正在处理的浆料输送问题简直是雪中送炭。更让我赞赏的是，作者并没有止步于理论，而是引入了大量的工程实例，比如化工反应器中的混合效率优化，以及高粘度液体在换热器中的流动规律模拟。这些案例的描述详尽到令人发指，从初始条件设定到最终结果评估，每一步都逻辑清晰。这本书的结构安排非常巧妙，仿佛是在搭建一座知识的阶梯，一步一个脚印地将读者从基础知识推向解决实际工程难题的能力层面。

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