高温高压多相流体动力学基础

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出版者:哈尔滨工业大学出版社发行部
作者:袁亚雄
出品人:
页数:399
译者:
出版时间:2005-9
价格:20.00元
装帧:简裝本
isbn号码:9787560321547
丛书系列:
图书标签:
  • 高温高压
  • 多相流体动力学
  • 高温高压
  • 流体力学
  • 传热学
  • 相变
  • 工程应用
  • 石油化工
  • 能源
  • 数值模拟
  • 基础理论
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具体描述

本书介绍了与兵器发射领域密切相关的高温高压多相流体动力学的基础知识与工程应用。主要内容包括多相流动的基本概念、湍流基础、颗粒及粒群特性、数值计算模型、液体雾化和气泡动力学、通过多孔介质的流动、高温高压气固多相流工程应用、气固等离子体高温高压多相流工程应用、高温度气流多相流工程应用及多相流场测试技术。本书可作为高等学校有关专业本科生及研究生用教材,也可供从事本专业的科研、教学及管理人员阅读参考。

《流体力学前沿:从宏观到微观的探索》 本书旨在为读者提供一个全面而深入的流体力学知识体系,涵盖了从基础理论到前沿应用的广泛内容。我们致力于梳理流体力学的核心概念,并通过严谨的数学推导和生动的物理图像,帮助读者理解流体行为的内在规律。 核心理论解析: 本书的首篇重点在于构建坚实的理论基础。我们将从流体的基本定义入手,包括密度、压力、粘度等关键物理性质。牛顿流体与非牛顿流体的区分及其各自的本构关系是理解流体行为的关键,本书将对此进行详细阐述,并引入粘性、表面张力等概念,解释它们在流体行为中的作用。 质量守恒(连续性方程)、动量守恒(纳维-斯托克斯方程)和能量守恒是流体力学的基石。我们将以清晰的数学语言和直观的物理意义来解释这些基本方程的推导过程及其普适性。针对不同流动状态(如定常流动、非定常流动、不可压缩流动、可压缩流动)的特点,我们会对这些方程进行简化和应用,并介绍伯努利方程、势流理论等经典理论,展示其在解决实际问题中的有效性。 边界层理论与流动失稳: 流体在与固体表面接触时会形成边界层,其内部的速度梯度和剪应力是影响流动行为的关键因素。本书将详细介绍普朗特边界层理论,解析层流边界层的形成、发展以及分离现象。通过对边界层方程的求解和分析,读者将能够理解流动阻力、传热传质等现象的微观机制。 层流向湍流的转变是流体力学中最复杂也最吸引人的现象之一。本书将深入探讨流动失稳的机理,包括线性稳定性分析、非线性动力学以及湍流的统计学特征。我们将介绍雷诺数、临界雷诺数等概念,并讨论不同边界条件和几何形状对流动失稳的影响。湍流模型,如雷诺平均模型(RANS)及其各种子模型(如k-ε模型、k-ω模型),将作为解决实际湍流问题的工具进行介绍,并阐述它们的优势与局限性。 特殊流动现象与高级课题: 除了经典理论,本书还将触及流体力学中的一些特殊而重要的课题。 可压缩流动: 当流体速度接近声速时,密度变化对流动的影响变得显著。我们将介绍可压缩流动的基本方程,如等熵流动、激波、膨胀波等概念,并讨论其在航空航天、高速工程等领域的应用。马赫数、普朗特-迈耶函数等关键参数的计算和应用也将得到详细讲解。 多相流: 许多实际工程问题涉及多种相态(如液-气、固-气、固-液)的混合流动。本书将介绍多相流的分类(如均匀流、分离流、泡状流、弹状流、环状流等),并探讨描述多相流动的基本方法,如欧拉-欧拉方法、欧拉-拉格朗日方法等。相间作用力(如拖曳力、升力、虚拟质量力)以及相变(如蒸发、冷凝)的建模将是重点。 微尺度流动: 随着技术的发展,微流控技术日益重要。本书将探讨在微尺度下,流体的行为如何发生变化,如雷诺数减小、表面效应增强、粘性作用占据主导地位等。Knudsen数、滑移边界条件等概念将帮助读者理解微尺度流动的独特性。 流体与结构的相互作用(FSI): 流体的运动会对固体结构产生作用力,而结构的变形反过来又会影响流体的流动。本书将介绍FSI的基本理论和数值模拟方法,并探讨其在桥梁设计、航空器结构、生物力学等领域的应用。 数值方法与模拟: 现代流体力学研究离不开数值模拟。本书将介绍求解流体力学方程组的常用数值方法,包括有限差分法(FDM)、有限体积法(FVM)和有限元法(FEM)。我们将解析网格生成、离散化格式、求解器选择等关键步骤,并介绍计算流体力学(CFD)的基本流程。通过实例分析,读者将了解如何利用CFD软件对复杂的流体流动问题进行建模和仿真。 应用领域展望: 最后,本书将结合前述理论,探讨流体力学在各个领域的广泛应用。从航空航天工程中的气动设计、船舶工程中的水动力学,到能源领域的燃气轮机和泵的设计,再到环境工程中的大气扩散和水体污染模拟,以及生物医学工程中的血液流动和呼吸动力学,流体力学都扮演着至关重要的角色。我们将展示如何运用流体力学原理和工具解决实际工程挑战。 本书适合具有一定数学和物理基础的本科生、研究生,以及从事相关领域研究和工程应用的专业人士。通过阅读本书,您将能够深入理解流体运动的奥秘,掌握分析和解决复杂流体问题的能力,并为进一步深入研究打下坚实基础。

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当我拿到《高温高压多相流体动力学基础》这本书时,我的预期是它会是一本充斥着各种计算公式和工程应用的教科书,能够提供一套解决实际问题的框架。然而,这本书的内容却远远超出了我的预想,它更像是一场关于“流动”本质的哲学思辨。作者并没有直接进入高温高压的复杂性,而是先从“基础”这两个字出发,对“基础”的含义进行了深刻的剖析,质疑了我们在理解和描述物理现象时,对“基础”的依赖和假设。他认为,在极端条件下,“基础”的概念本身就需要被重新定义。我尤其被书中关于“混沌”的论述所吸引,作者并没有仅仅停留于数学层面的分形理论,而是将其上升到一种“不可预测性”的哲学高度。他将高温高压下的多相流体比作“宇宙的演化过程”,认为在这样的极端条件下,微小的扰动就可能引发巨大的、无法预测的宏观变化,而我们所能观测到的仅仅是其中一种可能的结果。这种类比非常震撼,让我对我们所处世界的本质有了新的思考。书中还花了很多篇幅去探讨“测量”的局限性,尤其是在高温高压这种难以直接观测的环境下,我们所获取的数据本身就带有很大的不确定性。作者质疑了我们对“精确测量”的过度追求,并提出了“模糊测量”和“概率性描述”的概念,认为在某些情况下,接受和理解这种不确定性,反而更能接近真实的物理过程。他甚至引用了一些关于“观察者效应”的哲学讨论,来探讨我们自身的观测行为如何影响高温高压下的流体行为。总而言之,这本书带给我的启发远不止于流体力学本身,它更像是一次关于科学本质、哲学思考和探究未知边界的深刻启迪,它让我明白了,在面对复杂系统时,理解其内在的不确定性和模糊性同样重要。

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我当初选择《高温高压多相流体动力学基础》这本书,是出于对某个特定工程问题的研究需求,我期待它能提供一套详细的计算流程或者实用的解决策略。然而,这本书的内容走向却完全出乎我的意料,它更像是一场关于“流动”本身的哲学辩论。作者并没有直接进入高温高压的复杂性,而是先花了大笔的篇幅去探讨“流”的概念,从自然界的流水、风,到生命体内的血液循环,再到抽象的经济流动,他试图构建一个普适的“流动”理论。我特别欣赏他在关于“阻力”的论述,他没有仅仅停留在摩擦力和形阻上,而是将其上升到“能量耗散”的哲学层面,探讨为何任何形式的运动都必然伴随着能量的损失,以及在高温高压这样的极端条件下,这种能量耗散的规律是否会发生根本性的改变。他甚至引入了一些关于“惯性”的讨论,质疑了牛顿第一定律在极端条件下的普适性,并提出了一种“相对惯性”的概念。这让我感到非常震撼,因为我一直以来都认为牛顿定律是绝对的真理。书中还讨论了“界面”在多相流体中的作用,但作者的关注点并非界面的稳定性或表面张力,而是“界面”作为一种“隔离”和“连接”的哲学象征。他探讨了在高温高压下,不同相态之间的“界限”是否会变得模糊,以及这种模糊性对整体流体行为的影响。这让我想到社会学中不同群体之间的边界,以及这些边界的流动性。作者还对“时间”在流体动力学中的角色进行了深度思考,他认为在极端条件下,时间的感知和流逝速度可能与我们日常的体验不同,并试图构建一种“多维度时间”的流体模型。总而言之,这本书挑战了我许多根深蒂固的认知,它不仅仅是一本关于流体力学的书,更是一次对“运动”、“存在”以及“变化”本质的哲学探索。

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拿到《高温高压多相流体动力学基础》这本书,我的第一反应是它会非常专注于工程应用,充满了各种实际案例和设计指南。不过,阅读之后,我发现这本书的视角更为宏大,更侧重于从物理原理的哲学深度来探讨高温高压多相流体的问题。作者对“基础”的定义进行了深入的挖掘,他认为在极端条件下,“基础”的概念本身就需要重新审视。他并没有直接给出具体的计算方法,而是通过大量类比和思想实验,引导读者去理解问题的本质。比如,在讨论“湍流”的章节,他并没有纠结于雷诺数和涡粘度模型,而是将湍流比作宇宙中的“暗物质”,我们虽然知道它的存在及其对宏观结构的影响,但对其内在机制的理解仍然是有限的。这种类比非常有启发性,让我对湍流有了全新的认识,不再是单纯的数学描述,而是一种更深层次的物理现象。他还花了很大的篇幅去探讨“涌现”现象,即在高温高压下,简单的粒子组合如何能够形成复杂的宏观行为,并且这种宏观行为是无法通过简单叠加微观粒子行为来预测的。这让我想到一些生命科学中的例子,比如意识的产生,或者复杂生态系统的稳定。作者还对“测量”的局限性进行了深入的讨论,特别是在高温高压这种难以直接观测的环境下,我们所获取的数据本身就带有很大的不确定性,而这些不确定性如何影响我们的理论模型,这是一个非常重要的问题。他甚至引用了一些关于“因果律”的哲学讨论,来探讨在极端条件下,我们是否还能清晰地界定原因和结果。这本书教会了我,科学研究不只是解决问题的能力,更是理解问题复杂性和局限性的智慧。它让我对“基础”这两个字有了更深刻的理解,明白在探索未知领域时,哲学思考和批判性思维是不可或缺的工具。

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拿到《高温高压多相流体动力学基础》这本书,我原本期待的是一本能为我解答具体工程难题的书籍,能够提供一些详细的计算模型和实用性的解决方案。然而,这本书的内容却意外地广阔,它更像是在引领读者进行一场关于“流动”的哲学探索。作者并没有直接深入到高温高压的复杂公式中,而是先从“基础”二字入手,对“基础”的含义进行了深刻的反思。他认为在极端条件下,我们对“基础”的理解也需要随之改变,并且挑战了许多我们习以为常的物理定律。我印象特别深刻的是他对“能量守恒”的讨论,他并没有仅仅停留在宏观的能量平衡上,而是深入到微观粒子层面,探讨了在高温高压下,能量的转化和耗散是否会遵循我们所熟悉的路径,并提出了“能量的量子涨落”在宏观流动中的潜在影响。这种从微观到宏观的跨越式思考,极大地拓展了我的视野。书中还花费了大量篇幅去探讨“涌现”现象,即简单的粒子组合如何能够产生复杂的宏观行为,并且这种宏观行为是无法简单地通过叠加微观粒子的行为来预测的。他将高温高压下的多相流体比作“宇宙的演化过程”,认为其中蕴含着无数的可能性,而我们所能观测到的仅仅是其中一种结果。这让我深刻地体会到科学研究的无限性和挑战性。此外,作者还对“时间”在流体动力学中的角色进行了深入思考,他认为在极端条件下,时间的感知和流逝速度可能与我们日常的体验不同,并试图构建一种“非线性时间”的流体模型。总而言之,这本书带给我的启发远不止于流体力学本身,它更像是一次关于科学本质、哲学思考和宇宙奥秘的深度对话,让我对“基础”这两个字有了更深刻的理解,也让我认识到科学探索的真正魅力在于不断质疑和超越。

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我当初选择《高温高压多相流体动力学基础》这本书,是出于对某个特定工程问题的研究需求,我期待它能提供一套详细的计算流程或者实用的解决策略。然而,这本书的内容走向却完全出乎我的意料,它更像是一场关于“流动”本身的哲学辩论。作者并没有直接进入高温高压的复杂性,而是先从“流”的概念入手,探讨了从自然界的流水、风,到生命体内的血液循环,再到抽象的经济流动,他试图构建一个普适的“流动”理论。我特别欣赏他在关于“阻力”的论述,他没有仅仅停留在摩擦力和形阻上,而是将其上升到“能量耗散”的哲学层面,探讨为何任何形式的运动都必然伴随着能量的损失,以及在高温高压这样的极端条件下,这种能量耗散的规律是否会发生根本性的改变。他甚至引入了一些关于“惯性”的讨论,质疑了牛顿第一定律在极端条件下的普适性,并提出了一种“相对惯性”的概念。这让我感到非常震撼,因为我一直以来都认为牛顿定律是绝对的真理。书中还讨论了“界面”在多相流体中的作用,但作者的关注点并非界面的稳定性或表面张力,而是“界面”作为一种“隔离”和“连接”的哲学象征。他探讨了在高温高压下,不同相态之间的“界限”是否会变得模糊,以及这种模糊性对整体流体行为的影响。这让我想到社会学中不同群体之间的边界,以及这些边界的流动性。作者还对“时间”在流体动力学中的角色进行了深度思考,他认为在极端条件下,时间的感知和流逝速度可能与我们日常的体验不同,并试图构建一种“多维度时间”的流体模型。总而言之,这本书挑战了我许多根深蒂固的认知,它不仅仅是一本关于流体力学的书,更是一次对“运动”、“存在”以及“变化”本质的哲学探索。

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初拿到《高温高压多相流体动力学基础》这本书,我以为它会是一本专注于技术细节的书籍,满篇都是艰深的数学公式和复杂的工程图表。然而,打开书页,我却被作者那种流畅而富有哲理的叙述风格所吸引。他并没有立刻抛出具体的计算模型,而是先从“基础”的定义本身入手,质疑了我们在进行科学研究时,对“基础”的依赖和假设。他认为,在高温高压这样极端且未知的环境下,“基础”的概念需要被重新审视和定义。我特别欣赏他对“熵增”原理在多相流体中的应用探讨,他没有局限于热力学教科书中的线性描述,而是将其比作“宇宙的必然趋势”,探讨在高温高压的剧烈扰动下,系统的熵增过程是否会以一种更加复杂和不可预测的方式进行。这种宏大的视角,让我对能量耗散的本质有了更深刻的理解。书中还花了很多篇幅去讨论“信息”在流体动力学中的作用,他并没有仅仅关注信息的传递效率,而是深入探讨了在高温高压的干扰下,信息的“失真”和“丢失”是如何影响我们对流体行为的理解,甚至是如何改变了流体的“涌现”特性。这让我联想到在极端环境下,我们如何才能有效地进行监测和控制,以及信息的不确定性可能带来的巨大风险。作者还对“边界”的概念进行了哲学性的反思,他质疑了我们在建模时对清晰、固定边界的假设,并提出了“模糊边界”和“动态边界”的概念,认为在高温高压下,相与相之间的界限并非如此清晰,而是处于一种模糊且不断变化的动态之中。总而言之,这本书带给我的不仅仅是流体力学知识的增长,更是一次关于科学认知、哲学思考和探究未知边界的深刻启迪,它让我明白了,在面对复杂系统时,理解其内在的不确定性和模糊性同样重要。

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初拿到《高温高压多相流体动力学基础》这本书,我本以为会是一本充斥着各种复杂数学公式和工程应用的教科书,准备好迎接一场“硬核”的知识轰炸。然而,翻开书页,我却被作者那种娓娓道来的叙事风格深深吸引。他并没有一开始就抛出纳维-斯托克斯方程在高温高压下的修正形式,而是先从历史的长河中溯源,探讨了人类认识流体运动的漫长过程,以及在不同文明和时代背景下,人们对“流”与“静”的哲学思考。这种人文主义的视角,将原本可能枯燥的流体力学知识,注入了生命的温度。我印象最深刻的是关于“相变”的章节,作者没有拘泥于微观的热力学描述,而是巧妙地运用了生物学中的“进化论”观点来类比,将不同相态的转变描述成一种“适应性演化”,在极端条件下,流体如何通过能量的交换和结构的重组,来寻找最稳定的存在方式。这种类比非常新颖,让我对物质在高温高压下的行为有了更直观的理解,不再是冰冷的物理定律,而是一种生命体式的自我调节。书中还专门开辟了一个章节,讨论了“混沌”在多相流体中的表现,并且没有止步于数学上的分形和李雅普诺夫指数,而是深入探讨了混沌状态下信息传递的可能性,以及如何从看似随机的扰动中提取有用的模式。这让我联想到金融市场的波动,或者气候变化的不可预测性,不禁感慨科学的共通之处。作者还对“边界条件”的设定进行了哲学性的反思,质疑了我们在构建模型时,对无限大、固定边界等假设的依赖,以及这些假设在真实世界中的失效。总的来说,这本书带给我的惊喜远大于预期,它不仅仅是关于高温高压下的流体力学,更是一次关于科学本质、认知边界和哲学思考的深度对话。

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拿到《高温高压多相流体动力学基础》这本书,我本以为会是一本侧重于工程应用的书籍,里面会有大量的公式推导和实验数据。但这本书的内容却更加偏向于哲学和理论的探讨,作者并没有直接给出大量的技术细节,而是从更宏观的层面来审视高温高压下的流体动力学。我尤其被书中关于“混沌”的论述所吸引,作者并没有仅仅停留在数学层面的分形理论,而是将其上升到一种“不可预测性”的哲学高度。他将高温高压下的多相流体比作“宇宙的初生状态”,认为在这样的极端条件下,我们所熟悉的因果律可能不再适用,微小的扰动就可能引发巨大的、无法预测的宏观变化。这种类比非常震撼,让我对我们所处世界的本质有了新的思考。书中还花了很多篇幅去探讨“测量”的局限性,尤其是在高温高压这种难以直接观测的环境下,我们所获取的数据本身就带有很大的不确定性。作者质疑了我们对“精确测量”的过度追求,并提出了“模糊测量”和“概率性描述”的概念,认为在某些情况下,接受和理解这种不确定性,反而更能接近真实的物理过程。他甚至引用了一些关于“观察者效应”的哲学讨论,来探讨我们自身的观测行为如何影响高温高压下的流体行为。这让我感到非常新颖,也引发了我对科学研究方法论的思考。此外,作者还对“边界”的概念进行了深入的探讨,他认为在高温高压下,不同相态之间的界限可能变得模糊,甚至相互渗透,而这种“边界的模糊性”才是理解其复杂行为的关键。总而言之,这本书带给我的是一场关于科学本质、认知边界和哲学思考的深度对话,它让我明白了,在探索未知领域时,批判性思维和开放的心态是必不可少的。

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这本书虽然叫《高温高压多相流体动力学基础》,但读完之后,我感觉它更像是一本关于流体力学哲学思辨的入门读物,而非大家想象中那样充斥着公式推导和实验数据。当然,这绝不是说它不扎实,相反,作者的逻辑严谨程度令人惊叹。他在开头部分就对“基础”二字进行了深度剖析,质疑了“基础”的相对性,以及在高温高压这种极端条件下,我们对“流体”和“动力学”的理解是否需要颠覆。我尤其喜欢他对熵增原理在多相流体中的应用探讨,虽然没有直接给出具体的计算模型,但那种从微观粒子运动的混沌到宏观流动模式演变的宏大叙事,让我对能量守恒和不可逆过程有了全新的认识。书中对“相变”的描述,不再是简单的液-气、固-液转换,而是加入了量子力学的一些概念,虽然我并非量子力学专业,但作者巧妙的类比和形象的解释,让我感受到一种跨越学科界限的智慧。比如,他用“相位的概率云”来比喻高温高压下流体粒子的不确定性,这在视觉化方面给了我很大的启发。书中还花了大量篇幅讨论数值模拟的局限性,以及实验数据在极端条件下的不确定性来源,这让我明白,科学研究并非总是一帆风顺,理解其内在的边界同样重要。他甚至引用了一些古希腊哲学家的思想,来探讨“运动”的本质,虽然初看有些突兀,但细细品味,会发现这种跨领域的思考能够帮助我们跳出技术细节,回归到问题的本源。总而言之,这本书更像是一个思想的火花,点燃了我对高温高压多相流体动力学背后更深层问题的兴趣,它教会了我如何提问,如何质疑,如何从更广阔的视角去审视那些看似已成定论的科学概念。

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当我翻开《高温高压多相流体动力学基础》这本书时,我预设了它会是一本充满晦涩公式和复杂图表的“硬核”读物,准备好迎接一场关于流体行为的精确量化分析。然而,作者的写作风格却异常的“软性”,他更倾向于从概念的源头进行剖析,并借助大量的类比来阐述深奥的原理。我尤其对他在“相变”部分的处理印象深刻,他没有直接套用 Clausius-Clapeyron 方程,而是通过类比“蝴蝶效应”来描述相变过程中的非线性敏感性,以及微小扰动如何在高温高压下引发巨大的宏观变化。这种描述方式,将原本抽象的物理过程,赋予了生动的画面感。书中还专门开辟了一个章节,讨论了“信息”在多相流体中的传播和失真问题。他没有聚焦于具体的通信协议,而是从信息论的角度,探讨了在高温高压环境下,由于各种干扰和噪声,流体中的“信息”是如何被压缩、丢失,或者甚至被“扭曲”的。这让我联想到在极端环境下,我们如何才能有效地传递指令和获取数据,这是一个非常实际但又常被忽略的问题。作者还对“边界”的定义进行了哲学上的反思,他质疑了我们在建模时为了简化问题而强加的边界条件,并提出了“模糊边界”和“动态边界”的概念,认为在高温高压下,相与相之间的界限并非清晰可见,而是处于一种动态的、概率性的存在状态。这种思考方式,让我意识到科学的进步往往伴随着对原有范式的挑战和超越。他甚至引用了一些艺术家对“流动”的理解,来探讨流体美学,这在我看来是非常独特的尝试,也让我从艺术的角度去理解科学。总之,这本书的价值不在于它提供了多少具体的计算方法,而在于它开启了我对高温高压多相流体动力学更深层次的思考,它教会我如何用批判性的眼光审视现有的知识体系,并勇于探索新的可能性。

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