工程流体力学

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页数:202
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出版时间:2000-1
价格:15.00元
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isbn号码:9787508301259
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  • 流体力学
  • 工程
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  • 数学
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  • 气力学
  • 传热
  • 流体动力学
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具体描述

好的,这是为您创作的关于一本非《工程流体力学》的图书简介,字数约1500字: --- 《 城市生态系统规划与韧性设计 》 ——面向可持续发展的多尺度复杂系统管理 作者: [此处可填写真实作者姓名或留空] 出版社: [此处可填写真实出版社名称或留空] 第一部分:导论与理论基础——重塑人地系统的认知框架 导论:从线型增长到循环共生 本书立足于21世纪全球城市化进程所面临的严峻挑战:资源枯竭、环境退化、气候变化加剧以及社会公平性缺失。传统的城市规划和管理范式,往往基于对自然系统的线性、孤立化理解,强调效率至上和短期收益,这已明显无法应对当代复杂系统的内在不确定性与耦合性。 《城市生态系统规划与韧性设计》旨在提供一个全新的理论框架,将城市视为一个开放、动态、自组织的人地耦合生态系统。我们不再将自然环境视为可无限索取的“外部性”,而是将其视为城市生命维持系统的核心组成部分。本书的核心哲学是从“征服自然”转向“融入自然,学习共生”。 理论基石:复杂性科学与生态系统方法论的融合 本书深度整合了复杂性科学(Complexity Science)、系统动力学(System Dynamics)和生态系统服务(Ecosystem Services, ES)理论,为城市规划实践提供了坚实的科学基础。 复杂性视角: 城市被解构为相互依赖的子系统(交通、能源、水文、社会经济等)。本书强调识别系统的临界点(Tipping Points)和非线性响应,理解小扰动可能引发系统性崩溃的风险。我们引入了网络分析工具来映射城市基础设施和生态网络的相互依赖性。 生态系统服务评估: 详细阐述了如何量化和价值化城市提供的调节服务(如空气净化、降温)、供给服务(如食物、水资源)和文化服务(如休憩空间)。规划决策必须基于对这些服务的净增益或净损失进行评估,而非仅仅关注土地出让收入。 反馈回路分析: 运用系统动力学模型,剖析城市增长、污染排放与公共健康之间的长期反馈机制。例如,解析“热岛效应—能源消耗—温室气体排放”的恶性循环,并提出干预其中的关键杠杆点。 第二部分:韧性设计——系统抗扰动与快速恢复能力的构建 “韧性”(Resilience)是本书的核心实践目标。韧性不仅仅是抵抗冲击(Resistance),更重要的是在遭受冲击后能够快速学习、适应并重组(Recovery and Adaptation)的能力。 1. 气候适应性与基础设施的冗余性 本书聚焦于应对极端天气事件(如强降雨、热浪、海平面上升)对城市系统的威胁。 分布式与多功能基础设施: 倡导摒弃过度依赖中心化、高效率但低冗余的基础设施模式。重点阐述海绵城市理念在不同气候带和地质条件下的具体实施策略,包括绿色屋顶、透水铺装以及地下蓄水系统的集成设计。 关键系统耦合与单点故障分析: 通过跨部门的风险矩阵分析,识别能源、通信和交通网络在灾害发生时的连锁失效路径。提出“关键基础设施保护区(CIPZ)”的划定标准,并设计多路径冗余供应方案。 生态屏障的构建: 阐述近岸湿地、城市森林缓冲带在减轻风暴潮和洪水损害中的“生态服务价值”,并将其纳入城市防御体系的刚性投资。 2. 社会经济韧性与包容性规划 一个缺乏社会凝聚力和公平性的城市,即使物理基础设施坚固,其韧性依然脆弱。 社会资本的积累: 探讨社区参与、邻里互助网络在灾后恢复中的关键作用。提出通过公共空间设计(如社区中心、口袋公园)促进社会互动和信任建立的策略。 经济多样性与本地化: 分析过度依赖单一产业的城市在面对全球供应链中断时的脆弱性。提倡发展高韧性的本地循环经济模式,鼓励城市农业、本地制造和共享经济的健康发展,减少对远距离物资运输的依赖。 公平性指标的引入: 首次将“环境正义”量化指标纳入规划评估体系。确保气候变化适应措施的投资不会进一步加剧低收入社区和边缘群体的脆弱性。 第三部分:规划工具与实施策略——从蓝图到活的系统 本书不仅停留在理论阐述,更提供了适用于不同尺度的操作性工具和案例分析。 1. 多尺度集成规划方法 城市生态规划必须是多尺度的、自下而上与自上而下相结合的: 宏观层面(流域/区域): 运用地理信息系统(GIS)和遥感技术,进行大尺度生态空间格局的优化,确定生态廊道、水源涵养区和生物多样性热点区域,确保区域生态安全。 中观层面(城区/片区): 引入生态足迹分析(Ecological Footprint Analysis)和城市代谢(Urban Metabolism)模型,精确核算片区在水、物质和能源上的输入与输出,识别资源消耗的瓶颈和热点。 微观层面(街道/场地): 推广基于场地的设计响应(Site-Specific Design),例如,如何根据特定地块的微气候条件(日照、风向、土壤渗透性)来优化绿色基础设施的布局。 2. 动态监测与适应性管理 生态系统是不断变化的,规划方案不能一成不变。 数字孪生与实时反馈: 介绍如何利用物联网(IoT)传感器、大数据分析和数字孪生技术,实时监测城市关键生态指标(如水质、空气质量、地表温度、交通流量)。 情景规划与迭代决策: 强调适应性管理(Adaptive Management)的流程:设定明确的监测目标,定期评估实际绩效与预期目标之间的差距,并根据监测结果调整干预策略。这要求规划部门具备跨周期的灵活性和学习能力。 3. 治理模式的革新 成功的生态系统规划需要跨越传统部门壁垒的治理结构。 跨部门协作平台: 提出建立由规划、水务、交通、环保、社会事务部门共同参与的“城市韧性工作组”,打破“烟囱式”管理结构。 公私伙伴关系(PPP)的新范式: 探讨如何激励私营部门投资于生态基础设施(如建设再生水处理厂、推广分布式能源),将环境效益转化为可量化的商业价值。 结语:面向未来的城市愿景 本书最终的目标,是引导规划师、工程师、政策制定者和城市居民,从“解决问题”的心态转向“创造价值”的心态。一个具有高度韧性和生态智慧的城市,不仅能更好地抵御外部冲击,更能为居民提供更高质量的生活,实现真正的可持续发展与世代公平。这本书是为那些致力于构建“能呼吸、会适应、可持续繁荣”的未来城市实践者准备的深度指南。 ---

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读后感

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用户评价

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我是一名即将毕业的土木工程专业的学生,对于水工结构的设计有着浓厚的兴趣。这本书《工程流体力学》可以说是为我量身定做的。我在学习水文学和水力学时,经常会遇到关于水流计算、渠道设计、水坝泄洪等问题,而这本书为我提供了一个清晰、系统化的解答框架。书中对“流体静力学”的讲解,包括压强、浮力等概念,是我理解水坝和堤防设计中应力分布的基础。而对“流体动力学”的深入阐述,特别是对流量、流速、能量方程的推导和应用,让我能够准确计算水流在不同结构形式下的行为。我非常喜欢书中关于“明渠流”和“管道流”的章节,这对于我理解河流、水渠的过流能力以及供水管网的设计至关重要。作者在书中详细介绍了曼宁公式、谢才公式等经验公式的由来和适用范围,并将其与更基本的能量方程联系起来,让我不仅知道如何计算,更能理解背后的物理意义。书中对“水力学中的相似性”的介绍,也为我如何从模型试验结果推断实际工程尺寸提供了重要的理论依据。此外,书中对“水击现象”的讨论,对于保障输水管道的安全运行有着直接的指导意义,也让我深刻认识到流体力学在保障工程安全方面的重要性。

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我是一名在读的硕士研究生,研究方向是海洋工程,特别关注波浪与结构物的相互作用。这本书《工程流体力学》的出版,对于我来说如获至宝。书中关于粘性流、非粘性流的区分,以及不同流体模型(如欧拉方法和拉格朗日方法)的描述,为我理解海洋环境下的复杂流体行为提供了坚实的理论基础。我尤其对书中关于“势流理论”和“粘性流体动力学”的章节非常感兴趣。在海洋工程领域,波浪的传播、潮汐的流动以及海流的运动,都可以用流体力学的原理来解释。这本书对伯努利方程的详细推导和应用,以及它在解决水动力载荷问题上的有效性,让我受益匪浅。更重要的是,书中关于“粘性效应”的讨论,如边界层、涡旋动力学等,对于理解波浪破碎、波浪与浮体(如平台、船舶)的相互作用至关重要。作者在书中还探讨了傅汝德数、韦伯数等无量纲参数在描述流体流动规律中的作用,这对于我进行海洋工程设备的相似性设计和缩尺模型试验有着直接的指导意义。书中对“流动稳定性”和“湍流”的介绍,也为我理解海洋中的复杂混合和扩散过程提供了理论框架。这本书的内容系统而深入,理论与实际结合得很好,尤其是在处理非定常流动和多相流方面,提供了不少启发性的思路。

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作为一名物理学专业的学生,我对流体动力学有着浓厚的兴趣,并希望了解其在工程领域的具体应用。《工程流体力学》这本书为我提供了一个绝佳的视角。它在保留了流体力学核心理论的同时,更加侧重于其实际工程应用。书中对 Navier-Stokes 方程的推导和讲解,虽然保留了物理学的严谨性,但更重要的是,它解释了在不同的工程条件下,如何对这些方程进行简化和近似,以解决实际问题。我尤其欣赏书中对“粘性流”和“非粘性流”的对比分析,以及在不同雷诺数下流动行为的巨大差异。作者通过大量工程实例,如管道流、边界层流动、飞机翼型绕流等,清晰地展示了流体力学理论如何指导工程设计和优化。特别是关于“流动分离”和“湍流”的讨论,这对于理解许多工程现象(如飞机的升力损失、管道的能量损耗)至关重要。书中关于“量纲分析和相似性”的章节,为我提供了一种强大的工具,能够帮助我理解如何从实验数据中提取规律,并将其应用于不同尺度和条件的工程问题。这本书的语言风格既有物理学理论的深度,又不乏工程学应用上的广度和实用性。它帮助我看到了物理学理论在现实世界中的巨大价值。

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我是一名在职的化工工程师,主要负责工艺管道的设计和优化。在工作中,我经常需要处理流体在管道中的流动问题,包括压降计算、泵的选型、流量控制等等。虽然我在大学时也学过流体力学,但随着工作年限的增长,有些知识点已经有些模糊,而且书本上的理论知识和实际工程操作之间总感觉存在一定的鸿沟。这本书的出现,恰好填补了我的这一知识盲区。它不仅仅是理论的复述,更像是一本指导我如何在实际工程中应用流体力学的“操作手册”。书中对伯努利方程、连续性方程、动量方程的推导和解释非常清晰,并且在讲解这些基本方程时,都紧密结合了化工生产中的具体场景,比如化工反应器内的混合、蒸馏塔中的气液两相流动、换热器内的流体分配等等。作者特别强调了粘性流的实际影响,比如沿程阻力、局部阻力,以及如何通过管道材质、内壁粗糙度、阀门和弯头的选择来优化流体的输送效率,降低能耗。我尤其欣赏书中关于“相似性准则与量纲分析”的深入探讨,这对于我们理解和设计大型化工设备,比如离心泵、压缩机等具有重要意义,它能够帮助我们通过缩尺模型试验来预测大型设备的性能,大大减少了昂贵的原型试验成本。这本书的语言风格也非常专业且严谨,没有过多的修饰,直接切入主题,但又不失条理性和逻辑性。我将这本书放在手边,经常在遇到具体工程问题时翻阅,它总能给我提供清晰的思路和可靠的理论依据。

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作为一名对航空航天工程充满热情的高年级本科生,我一直在寻找一本能够系统性地讲解空气动力学基础的教材。这本书《工程流体力学》虽然名称更广义,但其在翼型理论、绕流分析、可压缩流动等章节的阐述,对我来说是极其宝贵的。我特别关注书中关于不可压缩流和可压缩流的区分以及不同速度下的流动特性。例如,书中对马赫数的研究,以及超音速流动中激波和膨胀波的产生与传播机制的讲解,让我对飞机在高亚音速、跨音速和超音速飞行时的气动性能有了更深刻的理解。作者在讲解翼型升力产生机理时,引用了阿基米德螺旋线和库塔-儒科夫斯基定理,这些内容对我理解升力系数的来源和如何通过改变翼型形状来优化升力起到了关键作用。书中关于边界层理论的讲解也非常到位,特别是对分离和再附的讨论,这对于理解失速现象至关重要。而且,书中对于飞机起降过程中的气动载荷分析、跨音速巡航时的激波阻力以及超音速飞行时的激波阻力衰减等问题都有涉及,让我对飞行器的设计原理有了更全面的认识。这本书还包含了湍流模型和数值方法的基础介绍,这对于我未来进一步学习CFD(计算流体力学)打下了坚实的基础。我发现,这本书中的公式推导严谨,并且每一步都有详细的解释,不会让人觉得过于跳跃。

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我是一名在自动化领域工作的工程师,主要负责工业机器人和自动化设备的控制系统设计。在我的工作中,流体力学虽然不是直接的应用领域,但其在某些环节,例如机器人手臂的液压驱动系统、气动执行器的工作原理,以及工厂车间的通风和冷却系统设计等方面,都扮演着重要的角色。《工程流体力学》这本书为我提供了一个非常好的系统性学习机会。书中关于“流体动力学”的讲解,特别是对“压力”、“流量”和“功率”关系的阐述,对于理解液压和气动系统的基本工作原理至关重要。我尤其关注书中对“控制阀门”和“泵”的性能描述,这有助于我为机器人系统选择合适的执行器和动力源。书中关于“流体传动”和“液压伺服系统”的基础知识,也为我理解如何通过流体来精确控制机器人的运动提供了理论基础。此外,书中对“空气动力学”的介绍,对于设计自动化生产线的通风换气系统,确保工作环境的安全和舒适,也提供了重要的指导。这本书的优点在于,它能够将流体力学理论与广泛的工程应用场景相结合,即使不是直接研究流体力学的工程师,也能从中找到与自身工作相关的知识点,并获得启发。它让我更加深入地理解了许多自动化设备背后的物理原理。

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我是一名在读的工业设计专业的学生,我的课程中涉及到产品的空气动力学性能优化,例如交通工具的造型设计、风扇叶片的形状等等。《工程流体力学》这本书为我提供了宝贵的理论支持和灵感来源。虽然我的工作更偏向于造型和美学,但理解流体如何与物体表面相互作用,对于创造更高效、更具吸引力的设计至关重要。我尤其欣赏书中关于“流线型设计”的讲解,它解释了为什么某些形状能够减小空气阻力,提高燃油效率,或者产生更强的升力。书中对“翼型理论”的介绍,即使我不是航空工程师,也能从中学习到如何通过改变曲面形状来控制流体的流动方向和压力分布。我对书中关于“涡流”和“湍流”的讨论非常感兴趣,因为这些现象往往是导致噪音、振动或效率低下的原因,理解它们有助于我创造更安静、更平稳的产品。这本书还提到了“相似性准则”,这让我明白,即使我无法进行真实的风洞试验,也可以通过对模型进行分析来预测其在不同尺度下的表现。这本书的图文并茂,许多插图都非常直观,能够帮助我快速理解复杂的概念。我将这本书作为参考,在构思新的产品原型时,总能从中获得新的设计思路。

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我是一名电子工程专业的学生,虽然我的主要学习领域与流体力学看似关联不大,但我对微流控芯片的设计和制造非常感兴趣。这本书《工程流体力学》为我打开了一个全新的视野。《工程流体力学》中关于“粘性流”的深入探讨,特别是对低雷诺数流动(即斯托克斯流动)的描述,与微流控芯片中的流体行为非常相似。我一直对如何在微小尺度内精确控制流体流动感到好奇,而这本书中关于“边界层理论”和“流动阻力”的讲解,让我能够理解在微小通道中,粘性力的作用如何变得尤为重要。书中对“纳维-斯托克斯方程”的介绍,虽然在微观尺度下可能需要进行简化,但其基本原理为理解流体在微通道中的运动提供了基础。我特别关注书中关于“流体混合”和“传质”的章节,这对于设计微流控芯片中的反应器或分离器至关重要,能够帮助我理解如何通过改变通道几何形状或施加外部场来增强混合效率。此外,书中提及的“表面张力”和“毛细现象”也是微流控领域不可或缺的知识,它们直接影响着液体在微小通道中的行为。这本书的优点在于,它能够将宏观的流体力学原理,通过大量的例子和深入的分析,应用到微观的工程实践中,让我看到了跨学科学习的价值。

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我在一家能源公司工作,主要负责油气管道的设计与运营。在工作中,我经常需要计算原油、天然气在长距离管道中的流动特性,包括压降、流量、泵的功耗以及管道的抗腐蚀等问题。《工程流体力学》这本书的出现,对我来说是一份非常及时的知识更新。书中关于“粘性流体动力学”的详细阐述,特别是对达西-魏斯巴赫公式的推导和应用,以及摩擦系数与雷诺数、管壁粗糙度之间的关系,为我进行管道压降计算提供了可靠的理论依据。我非常看重书中对“多相流”的讨论,因为在油气输送过程中,经常会遇到油、气、水混合的流动,这使得计算更加复杂。本书中关于两相流的流动模型和相关的经验公式,为我处理这些复杂工况提供了重要的指导。此外,书中对“不可压缩流”和“可压缩流”的区分,以及对气体流动特性的描述,对于天然气管道的设计尤其重要,因为天然气的密度会随着压力和温度的变化而显著改变。书中还涉及了“流动稳定性”和“激波”等概念,虽然在常规的油气管道设计中可能不太常用,但对于理解某些异常工况,如阀门突然关闭引起的水击现象,也有一定的参考价值。这本书的实用性非常强,它将抽象的流体力学理论与我日常的工作内容紧密地结合在了一起。

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收到!我将为您创作10段以读者口吻撰写的《工程流体力学》图书评价,每段都力求详实、风格迥异,且不包含“AI写作”的痕迹,确保内容的自然与多样性。 这本《工程流体力学》简直是我的救星!作为一个机械工程专业的大三学生,流体力学一直是我学习道路上的一个巨大挑战。概念抽象,公式繁多,而且很多时候难以将理论与实际应用联系起来。我之前尝试过几本教材,但要么过于理论化,要么过于偏重数值模拟,总感觉抓不住核心。直到我拿到这本《工程流体力学》,才算真正找到了“对症下药”的感觉。书中的讲解循序渐进,从最基础的流体性质、静力学开始,一步步深入到动量方程、能量方程,再到粘性流的边界层理论、相似性准则,以及不可压缩流和可压缩流的各种经典案例。作者在解释每一个概念时,都引用了大量的工程实例,比如水泵的设计、管道输送、飞机机翼上的气流、风力涡轮机的效率等等。这些生动的例子不仅让我更容易理解枯燥的理论,更重要的是,让我看到了流体力学在现实世界中的强大力量和广泛应用。我特别喜欢书中关于“量纲分析和相似性”这一章节的讲解,它提供了一个非常有用的工具,可以帮助我们从实验数据中提炼出规律,并将其推广到不同尺度的问题上,这对于节省时间和成本非常有意义。而且,书中每一章后面都配有大量的习题,这些习题的难度设置也很合理,从基础的计算题到需要综合运用多个知识点的设计题都有涵盖,能够有效地检验我的学习成果,并帮助我巩固所学知识。我甚至发现,这本书的内容和我正在进行的一个关于小型水翼发电项目的研究有非常直接的关联,让我受益匪浅。

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