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出版者:北京理工大学出版社

作者:张也影

出品人:

页数:363

译者:

出版时间:1996-4

价格:16.00元

装帧:平装

isbn号码:9787810451123

丛书系列:

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《工程流体力学核心概念与应用解析》 本书旨在为广大读者，特别是工程领域的学生、研究人员及实践工程师，提供一本全面而深入的流体力学基础理论与实际应用相结合的参考书。我们力求通过清晰的阐述、精选的例题以及丰富的应用案例，帮助读者构建扎实的流体力学知识体系，并掌握解决实际工程问题的能力。 核心理论框架： 全书围绕流体力学的基本守恒定律展开，层层递进，由浅入深。 第一部分：流体静力学基础 我们将从流体最基本的状态——静止流体开始，深入探讨压强、浮力、表面张力等核心概念。 详细介绍压强的定义、特性及其在静止流体中的分布规律，包括静压强、动压强和全压强。 通过阿基米德原理，透彻讲解浮力产生的机制及其在船舶、浮体设计中的应用。 分析表面张力对流体界面的影响，以及它在毛细现象、液滴形成等现象中的作用。 丰富的例题将涵盖不同几何形状容器内流体静压强的计算、浮体稳定性的判别等，帮助读者巩固理论。 第二部分：流体运动学 进入流体运动学部分，我们将聚焦于描述流体运动的几何特征，而不涉及引起运动的力。 详细介绍描述流体运动的两种基本方法：拉格朗日方法（跟随质点）和欧拉方法（固定空间点）。 深入解析速度场、流线、迹线、涡线等概念，并介绍流体的散度与散度定理，理解连续性方程在描述质量守恒中的作用。 探讨流体运动的旋度，引入涡量概念，并分析其在流动现象中的重要性。 引入伯努利方程的流体动力学意义，解释其在理想流体中的应用，并初步探讨其局限性。 通过实例分析，如管道流速分布、射流扩张等，加深对运动学概念的理解。 第三部分：流体动力学——理想流体 本部分将重点关注能量守恒定律在理想流体运动中的体现。 在第二部分的基础上，进一步推导和阐述伯努利方程，并详细分析其适用条件和各种形式。 通过一系列典型的伯努利方程应用题，如文丘里管流量测量、喷雾器工作原理、飞机机翼升力产生等，展示伯努利方程的强大威力。 探讨能量损失在理想流体模型中的不存在性，为后续分析真实流体做铺垫。 第四部分：流体动力学——真实流体 本部分是本书的核心，将深入探讨粘性对流体运动的影响，这是工程实践中最常遇到的情况。 详细介绍粘性、牛顿粘性定律以及运动粘度的概念。 深入分析层流和湍流的根本区别，包括其形成机理、运动特性以及能量耗散的差异。 引入雷诺数（Reynolds Number）这一无量纲参数，详细阐述其在判断流态（层流、过渡流、湍流）中的关键作用，并分析其影响因素。 重点讲解能量损失的来源，包括沿程水头损失和局部水头损失。 详细介绍计算沿程水头损失的经典方法，如达西-魏斯巴赫公式，并阐述如何利用莫迪图（Moody Chart）或摩擦因子公式确定摩擦因子。 分析局部水头损失的产生原因，如管道缩放、弯头、阀门等，并介绍相应的局部阻力系数的确定方法。 结合实际工程问题，提供计算管道系统中总水头损失的详细步骤和方法。 第五部分：相似性与模型试验 为了在设计和研究中节省成本并加速进程，模型试验是不可或缺的手段。 我们将详细介绍流体动力学相似性的基本原理，包括几何相似、运动相似和动力相似。 深入讲解各种重要的无量纲准数，如雷诺数、弗劳德数、马赫数、斯托克斯数等，并阐述它们在不同类型相似性中的意义和应用。 通过实例演示，说明如何利用相似准数选取合适的模型和缩尺比，以及如何将模型试验结果进行放大，预测原型性能。 探讨模型试验的局限性和必要的修正方法。 第六部分：特殊流动现象与应用 在掌握了基本理论后，我们将进一步拓展读者视野，探讨一些复杂而重要的特殊流动现象。 边界层理论： 详细介绍边界层的概念、形成、厚度、以及其对流动阻力、传热传质的影响。区分层流边界层和湍流边界层，并介绍其发展和分离特性。 可压缩流体基础： 简要介绍可压缩流动的基本概念，如声速、马赫数、等熵流动等，并探讨其在航空航天、高速管道流等领域的应用。 多相流基础： 引入气液、气固、液液等多种相态的流动形式，介绍一些基本的多相流模型和现象，如气泡流、液滴流、颗粒流等，以及其在化工、环保等领域的重要性。 流体机械基础： 简要介绍离心泵、轴流泵、风机、水轮机等常见流体机械的工作原理，以及流体机械设计与流体力学基本理论的联系。 本书特色： 理论严谨，逻辑清晰： 内容严格遵循流体力学的发展脉络，从基本概念到复杂应用，层层递进，确保读者能够构建完整的知识体系。 例题丰富，解析详尽： 精选了覆盖理论各章节的典型例题，并提供详细的解题步骤和分析思路，帮助读者理解公式的推导过程和应用方法。 应用导向，紧贴工程： 结合大量实际工程问题，如管道输水、水库泄洪、航空器设计、泵与风机选型等，展示流体力学理论在工程实践中的重要作用。 语言通俗，易于理解： 避免使用过于晦涩的专业术语，力求以清晰、简洁的语言阐述复杂的物理概念。 图文并茂，辅助理解： 配备了大量示意图、流程图和工程图表，直观展示流体运动规律和工程结构，增强阅读的直观性和趣味性。 适用对象： 高等院校工科专业学生： 如机械工程、水利工程、土木工程、航空航天工程、化学工程、环境工程等专业的本科生和研究生。 工程技术人员： 从事相关领域工作的工程师、设计师、项目经理等，需要巩固和提升流体力学知识。 科研人员： 从事流体力学相关研究的研究生和博士后，可作为重要的参考资料。 对流体力学感兴趣的自学者： 愿意系统学习流体力学基本原理和应用的人士。 本书的编写宗旨是让读者不仅“知道”流体力学是什么，更能“会用”流体力学来解决工程实际问题。希望本书能成为您学习和掌握流体力学这门重要工程学科的得力助手。

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我最近在琢磨一个项目，涉及到一些高速流体和热量交换的问题，这要求我对流体力学中的动量和能量方程有非常精细的掌握，尤其是在处理高马赫数或强传热耦合的非等温流动时。我非常需要一本能够深入探讨这些高级主题的书籍，而不是仅仅停留在不可压缩牛顿流体的范畴。理想的参考书应该能提供详细的推导过程，说明在不同物理假设下方程如何简化，以及这些简化在实际工程中的局限性。例如，对于湍流模型的介绍，我期待能看到从雷诺平均（RANS）到大涡模拟（LES）的逻辑演进，并对各个模型的适用条件和计算成本有客观的评价。如果能结合一些具体的数值计算方法简介，比如有限体积法的基本思想，那就更具前瞻性了，能帮助我更好地连接理论与计算模拟之间的桥梁。

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说实话，学习任何一门硬核技术学科，最怕的就是“用力过猛”——要么是太注重数学推导而忽略了物理直觉，要么是过于强调应用而牺牲了理论深度。我更倾向于那种能够平衡这两者的作品。我希望这本书在介绍任何一个定律或模型时，都能首先阐明其背后的物理意义和适用范围，就像一位经验丰富的前辈在耳边循循善诱。比如，在讲解伯努利方程时，不只是简单地写出那个著名的等式，而是要清晰地指出沿流线和跨流线的差异，以及在非保守力场或非稳定流中的修正。这种“知其然，更知其所以然”的学习方式，才能真正构建起一个稳固的知识体系，而不是临考前死记硬背一堆公式，一到实际问题面前就抓瞎。

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流体力学这门学科，真是让人又爱又恨。我最近在准备一个重要的考试，急需一本能够深入浅出、系统梳理基础概念，同时又能提供足够练习深度来检验理解程度的参考书。市面上可选的教材很多，但很多要么理论讲得过于晦涩，要么习题设计得过于偏门，不能真正抓住核心知识点。我希望能找到一本能像老朋友一样，耐心地带我走过每一个公式推导，每一个边界条件的设定，并且在关键的物理图像上给我清晰的指引。理想中的书，应该能让我从一开始就建立起扎实的直观感受，而不是仅仅停留在数学符号的堆砌上。那种能把复杂的流动现象，比如边界层分离、湍流特性，用生动的语言和清晰的图示解释清楚的书，对我来说简直是救命稻草。我特别期待它能在对经典算例的讲解中，融入一些现代工程应用背景，这样学起来才不会觉得枯燥和脱离实际。

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对我来说，一本好的学习资料不仅是知识的载体，更应该是学习过程中的一个可靠伙伴。这意味着它在习题设置上应该有层次感。我需要的不是那种清一色都是标准教材例题的习题集，而是那种能逐步引导我从简单应用迈向复杂分析的阶梯。理想的习题结构应该是：基础概念验证题，中等难度的综合应用题（最好附带详细的解题思路，而非直接给出答案），以及几道需要深度思考或涉及跨章节知识整合的挑战题。如果能在某些具有代表性的习题后，附带对解题过程中可能遇到的陷阱的警示，或者对不同解法进行比较分析，那这本书的价值将呈几何级数增长。我希望它能教会我如何“思考”流体力学问题，而不仅仅是“计算”它们。

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对于一本专业的学习资料而言，其排版和图表的质量至关重要。我希望看到的书，不仅仅是文字的堆砌，更应该是一种视觉上的享受和思维导图的构建。清晰的插图是理解流体运动不可或缺的辅助，尤其是涉及到复杂的三维流动或者非定常现象时，一个恰到好处的示意图胜过千言万语的公式。我更偏爱那种字体选择得当、公式排版规范、关键步骤有明确标注的格式。如果能在章节末尾提供一些总结性的思考题，引导读者回顾和比较不同模型之间的适用范围和差异，那就更完美了。毕竟，工程实践中最大的挑战往往不是解出方程，而是知道该用哪个方程去建模。这本书如果能在这些细节上做到位，无疑能大大提升我的学习效率和阅读体验，减少我因为信息过载而产生的焦虑感。

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