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出版者:清华大学出版社

作者:王正伟

出品人:

页数:158

译者:

出版时间:2006-12-1

价格:18.00元

装帧:平装

isbn号码:9787302140405

丛书系列:

图书标签:

流体机械
流体机械
流体力学
机械工程
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工程技术
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压缩机

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具体描述

《清华大学能源动力系列教材：流体机械基础》主要介绍流体机械的基础理论知识，重点介绍了水轮机、水泵和风机方面的基础知识。全书分9章，分别简述了流体机械的分类、应用领域、基本结构、工作原理、流动特点、相似理论、空化空蚀与磨蚀腐蚀、特性曲线、安全运行、标准化与质检等方面的基础实用知识。

《清华大学能源动力系列教材：流体机械基础》是按照32学时设计的，内容力求简练实用，并尽量体现最新的科研成果及标准化的要求，可作为能源、动力、水利、冶金、化工、环境等专业的本科生教材，也可供其他专业的师生及工程技术人员参考。

现代工程材料学导论内容简介本书旨在为工程、材料科学、物理学以及相关领域的研究人员、工程师和高年级本科生提供一个全面、深入的现代工程材料学基础。本书严格遵循科学原理和前沿研究成果，系统地梳理了材料的微观结构、性能、加工与应用之间的内在联系。全书内容涵盖了工程材料学的核心领域，重点关注结构材料、功能材料的最新进展与发展趋势。我们不仅致力于传授经典理论，更强调材料的“理性设计”和“性能调控”这一现代材料科学的核心思想。第一部分：材料科学基础与结构-性能关系本部分奠定了理解所有工程材料的基础，聚焦于材料的微观层面。第一章：工程材料的分类与概述本章首先界定了工程材料的范畴，区分了金属、陶瓷、高分子和复合材料四大基本类别。深入探讨了材料在宏观尺度下的基本性能指标（如强度、模量、韧性、蠕变抗力、耐腐蚀性等）的物理意义。同时，引入了材料科学研究的系统性框架——结构、性能、加工与应用之间的“四要素”关联。第二章：晶体结构与晶体缺陷详细阐述了金属、陶瓷的晶体结构，包括晶胞、晶面指数（Miller指数）的确定与几何意义。着重分析了晶体缺陷的类型，包括点缺陷（空位、间隙原子、取代原子）、线缺陷（位错）和面缺陷（晶界、堆垛层错）。深入剖析了位错在外力作用下的运动机制（如滑移和攀移），这是理解金属塑性变形的基石。对于陶瓷材料，探讨了化学计量性缺陷对电学和离子导电性的影响。第三章：材料的热力学与动力学基础本章回归基础热力学原理，讲解吉布斯自由能在相变中的驱动力。通过相图分析，系统讲解了二元合金（如Fe-C系）的平衡冷却过程、固溶体形成条件以及相变过程中的形核与长大理论。动力学方面，详细讨论了扩散理论，包括Fick定律，以及温度、浓度梯度对扩散速率的影响，这对于理解热处理和材料老化至关重要。第四章：机械性能的微观机制本章将微观结构与宏观力学性能直接挂钩。针对金属材料，深入解析了拉伸、压缩、弯曲、扭转等基本力学测试的原理和数据解读。重点讨论了屈服、加工硬化（位错缠结与交滑移）、韧性-脆性转变温度（DBTT）的物理根源。对于陶瓷和高分子，则侧重于脆性断裂机理（Griffith理论）、疲劳（裂纹萌生与扩展）以及蠕变（高温下时间依赖的塑性变形）的分析模型。第二部分：结构材料的深度剖析本部分聚焦于传统上用作承重和结构部件的材料，重点分析其合金化设计和热处理工艺。第五章：工程金属材料全面介绍钢铁材料的设计理念。对于低碳钢、中碳钢和高碳钢，阐述了其在不同冷却速率下的微观组织（铁素体、珠光体、贝氏体、马氏体）及其对应的力学性能。着重讲解了热处理工艺（退火、正火、淬火、回火）对材料性能的精确调控作用，特别是马氏体相变与内应力的关系。同时，系统介绍了铝合金、钛合金和镍基高温合金的强化机制（固溶强化、沉淀强化、晶界强化），及其在航空航天领域的应用优势。第六章：结构陶瓷与复合材料结构陶瓷（如氧化铝、碳化硅、氮化硅）的特点在于其高硬度、耐高温和耐化学腐蚀性。本章讨论了陶瓷的共价键特性如何导致其脆性，以及如何通过细化晶粒和引入第二相来提高其断裂韧性（增韧技术）。复合材料部分，重点讲解了纤维增强和粒子增强复合材料的设计原则。深入分析了层合板的各向异性力学行为，以及纤维-基体界面在传递载荷中的关键作用。包括金属基复合材料（MMC）、陶瓷基复合材料（CMC）和高分子基复合材料（PMC）的制备技术和性能评估方法。第三部分：功能材料与先进应用本部分转向那些因其特定物理或化学功能而被选用的材料，这是现代工程创新的核心驱动力。第七章：电学与磁学功能材料详细阐述了电学材料的本征半导体特性（费米能级、载流子浓度），以及掺杂（n型与p型）对导电性能的调控。讨论了介电材料的极化机制、电介质损耗，以及铁电材料的畴壁运动。在磁学方面，区分了抗磁、顺磁和铁磁性。深入研究了磁滞回线、矫顽力、剩磁，并介绍了软磁材料（如坡莫合金）和硬磁材料（如NdFeB）的应用。第八章：光学与热学功能材料光学材料部分，关注材料的光与物质相互作用。讲解了透明度、折射率、色散和吸收光谱的物理机制。探讨了光电子材料（如LED和太阳能电池中的半导体异质结）的工作原理。热学材料部分，聚焦于热电材料（Seebeck效应）、热膨胀系数的控制，以及先进热障涂层（TBCs）在燃气轮机中的应用。第九章：材料的加工、连接与表面工程材料的性能实现高度依赖于其加工过程。本章不再赘述传统铸造，而重点介绍先进的成形技术，如粉末冶金（Sintering过程的烧结致密化）、增材制造（3D打印）中材料层的快速凝固与微结构演变。在表面工程方面，详细讲解了如何通过渗碳、渗氮、物理气相沉积（PVD）和化学气相沉积（CVD）来改善材料表面的耐磨损、耐腐蚀性能。第十章：材料的可靠性、失效分析与可持续性本章强调工程实践中的材料选择与寿命预测。系统介绍失效分析的标准流程（宏观、微观观察，能谱分析EDS/WDS）。重点分析了腐蚀的电化学机理，如点蚀和应力腐蚀开裂（SCC）。最后，讨论了材料的可持续性问题，包括生命周期评估（LCA）、材料的回收利用技术以及新型环境友好型材料的研发方向。本书的特点在于其严谨的科学深度和紧密的工程应用联系。每一章的叙述都力求清晰地展示“为什么”这种结构会产生这种性能，以及“如何”通过工程手段去优化或改变它。大量的图表、真实的工程案例分析和严格的数学模型推导，确保读者能够建立起一个扎实、全面的现代工程材料学知识体系。

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目录信息

目录
第1章流体机械概述
1.1流体机械的定义
1.2流体机械的分类
1.2.1按能量传递方向分类
1.2.2按流体与机械相互作用分类
1.2.3按工作介质分类
1.3流体机械在国民经济中的应用
1.3.1电力工业
1.3.2水利工程
1.3.3化学工业
1.3.4石油工业
1.3.5钢铁工业
1.3.6其他领域
1.4阅读材料——水轮机发展简史
1.4.1我国历史上的水力原动机
1.4.2近代水轮机的发展
1.4.3现代水轮机的发展
1.5复习思考题
第2章流体机械典型结构简介
2.1典型流体机械的工作过程简介
2.1.1电风扇
2.1.2离心泵
2.1.3轴流式风力发电机组
2.1.4混流式水轮机
2.1.5冲击式水轮机
2.2典型水轮机结构
2.2.1混流式水轮机
2.2.2轴流式水轮机
2.2.3贯流式水轮机
2.2.4斜流式水轮机
2.2.5切击式水轮机
2.3典型水泵结构
2.3.1单级单吸悬臂式离心泵
2.3.2单级双吸水平中开式离心泵
2.3.3节段式多级泵
2.3.4双壳泵
2.3.5立式轴流泵
2.4典型风机结构
2.5容积式流体机械简介
2.5.1往复式流体机械
2.5.2回转式流体机械
2.6复习思考题
第3章流体机械性能参数与能量转换
3.1流体机械内流体的能量
3.2流体机械主要性能参数
3.2.1水头（扬程）和压升
3.2.2流量
3.2.3转速
3.2.4功率
3.2.5效率
3.3速度三角形
3.3.1速度三角形的定义
3.3.2反击式流体机械转轮进出口速度三角形分析
3.3.3冲击式水轮机转轮速度三角形分析
3.3.4绘制转轮内部流动速度三角形的说明
3.4流体机械能量转换原理——欧拉方程
3.5有限叶片数对水力性能的影响
3.5.1有限叶片数对叶轮出口液流角的影响
3.5.2滑移系数
3.6其他过流部件工作原理
3.6.1叶轮与其他过流部件的配合
3.6.2水轮机引水室
3.6.3水轮机活动导叶
3.6.4水轮机尾水管
3.6.5水泵的吸入室
3.6.6水泵的扩压元件
3.7复习思考题
第4章流体机械内部流动分析及优化设计
4.1流体机械内部流动分析概述
4.1.1一维流动理论
4.1.2二维流动理论
4.1.3准三维流动理论
4.1.4全三维流动理论
4.2流体机械全三维流动理论
4.2.1NS方程
4.2.2NS方程的求解和湍流模型
4.3水轮机流道内部典型的三维流动特性
4.3.1蜗壳及座环内的流动
4.3.2活动导叶内的流动
4.3.3转轮流道内的流动
4.3.4尾水管内的流动
4.4水泵流道内部典型的三维流动特性
4.4.1潜水贯流泵正向运行水泵装置内部流动特性
4.4.2潜水贯流泵反向运行水泵装置内部流动特性
4.5风机内部流道典型的三维流动特性
4.5.1叶轮内部流场特性
4.5.2蜗壳内部流场特性
4.6水轮机的水压力脉动分析
4.7流体机械的多相流分析
4.8流道优化设计方法
4.8.1流道优化设计流程
4.8.2流道优化设计工程实例
4.9复习思考题
第5章流体机械的相似理论
5.1流体机械的相似准则
5.1.1相似条件
5.1.2相似准则与相似判别数
5.2水轮机的相似准则
5.2.1水轮机的单位参数
5.2.2水轮机的相似换算
5.3泵的相似准则
5.3.1泵的单位参数
5.3.2泵的相似换算
5.4风机的相似准则
5.4.1风机的单位参数
5.4.2风机的相似换算
5.5综合相似判别数——比转速
5.5.1水轮机的比转速
5.5.2泵的比转速
5.5.3风机的比转速
5.5.4比转速的应用
5.6复习思考题
第6章流体机械空蚀、磨蚀与腐蚀
6.1空化与空蚀概述
6.1.1空化与空蚀现象
6.1.2空化现象及空蚀破坏实例
6.1.3空化与空蚀机理简介
6.1.4流体机械空蚀类型
6.2水力机械的空化参数
6.2.1转轮叶片上的最低压力
6.2.2空化余量
6.2.3空化系数
6.3吸出(入)高度与安装高程
6.3.1电站吸出高度与水轮机的安装高程
6.3.2泵的吸入高度与安装高程
6.3.3空化和空蚀的防护
6.4泥沙磨蚀概述
6.4.1磨损和磨蚀机理简介
6.4.2防止磨损和磨蚀的措施
6.5腐蚀概述
6.5.1腐蚀的定义与分类
6.5.2水轮机的常见腐蚀形式
6.5.3某电站过流部件腐蚀案例分析
6.5.4防腐措施
6.6复习思考题
第7章流体机械特性曲线
7.1特性曲线概述
7.1.1特性曲线的定义
7.1.2特性曲线的分类
7.2水轮机特性曲线
7.2.1线性特性曲线
7.2.2综合特性曲线
7.3水泵特性曲线
7.3.1离心式水泵特性曲线
7.3.2轴流式水泵特性曲线
7.4风机特性曲线
7.5流体机械在管网系统中的工作
7.5.1管网的性能曲线
7.5.2流体机械与管网的联合工作
7.5.3流体机械的串联与并联运行
7.6复习思考题
第8章流体机械安全运行
8.1流体机械典型运行过程简介
8.1.1开机过程
8.1.2负荷调节过程
8.1.3甩负荷过程
8.1.4停机过程
8.1.5调相过程
8.1.6飞逸与脱离飞逸过程
8.2影响稳定运行的因素及相应的改善措施
8.2.1流体因素
8.2.2机械因素
8.2.3电气因素
8.3加强流体机械运行稳定性的措施
8.3.1加强监测
8.3.2选择合适的运行区域
8.4复习思考题
第9章流体机械标准化和质量监督
9.1五千年文明史就是中国标准化发展的历史
9.2标准的定义
9.3标准的分类
9.3.1属性分类
9.3.2层次分类
9.3.3性质分类
9.3.4对象分类
9.3.5名称分类
9.4标准的结构
9.5编写标准的基本原则与要求
9.6标准化的组织结构
9.6.1全国专业标准化技术委员会
9.6.2水轮机标准化工作的发展历程
9.6.3规范和统一水轮机专业术语的重要性
9.6.4全国水轮机标委会制定和修订的标准
9.6.5主要国际标准化机构的情况
9.7产品质量监督检验测试
9.7.1概述
9.7.2产品质量检验机构
9.7.3常用质量管理术语
9.7.4评审准则简介
9.7.5我国水电站水力设备质检中心
9.8复习思考题
参考文献
· · · · · · (收起)

读后感

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用户评价

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我是一名来自制造业一线的技术工人，平时的工作接触到各种各样的泵、风机和压缩机。虽然我不是科班出身，但我对这些设备的工作原理一直很好奇，也希望能学习到一些更深入的知识，以便更好地维护和操作它们。《流体机械基础》这本书的标题听起来很接地气，我希望它能够用比较浅显易懂的语言，解释清楚这些设备的核心部件是如何工作的，比如叶轮、涡壳、压气机叶片等等。我最关心的问题是，为什么同样是泵，有的能把水抽到很高，有的流量很大？风扇有不同转速，它们是怎么影响吹出来的风量的？压缩机又是怎么把空气压得那么紧的？我希望书中能有一些生动的比喻或者实例，让我能够理解这些设备的工作流程和影响因素。另外，我特别希望能了解一些关于设备故障排除的常识，比如出现噪音、震动、压力不足或者流量下降时，可能是什么原因造成的，以及简单的处理方法。如果书中还能讲到一些关于如何正确安装、润滑和保养这些流体机械的小技巧，那对我的日常工作将会有很大的帮助。这本书的篇幅，我希望不会太长，内容也不会太深奥，能够让我这个普通技术工人看得懂、学得会。

评分☆☆☆☆☆

作为一名对各种机械原理都充满好奇的爱好者，我最近迷上了研究那些能够实现能量转换的设备。《流体机械基础》这个名字引起了我的兴趣，我猜测这本书可能不仅仅是关于泵和风机的，也许会涵盖更广泛的领域，比如水轮机、汽轮机、压缩机，甚至是喷气发动机的基本原理。我特别想了解不同流体机械是如何将流体的动能、势能或者热能转化为机械能，或者反过来将机械能转化为流体的动能、势能或者压力能的。我希望能看到对这些能量转换过程的清晰解释，包括相关的热力学和流体力学定律的应用。对于像涡轮叶片的设计、气动声学原理，以及如何减小流体机械的能量损失，提高效率，我也希望能有深入的了解。我一直觉得，流体机械的设计和制造是工程技术的一大挑战，尤其是在保证高效率和长寿命方面。我期待这本书能够以通俗易懂的方式，为我揭示这些复杂机械背后的科学奥秘，让我能够欣赏到工程师们在这些领域所付出的智慧和努力。这本书的插图和图表质量，我希望能够精美清晰，能够帮助我直观地理解那些复杂的结构和原理。

评分☆☆☆☆☆

这本书我拿到手的时候，就觉得名字挺有分量的——《流体机械基础》。我是一名在读的机械工程专业的学生，平时对那些能让液体或者气体动起来的机器总是有着特别的兴趣。我一直觉得，流体机械是现代工业的心脏，从我们日常生活中用的水泵、风扇，到大型的发电厂里的涡轮机、压缩机，它们都扮演着至关重要的角色。我当时买这本书，纯粹是因为它的名字听起来就涵盖了我需要的大部分理论知识。我原本期待的是对各种流体机械的原理、分类、设计要点以及一些典型的应用案例能有深入的讲解。比如，我希望书中能详细介绍离心泵的工作原理，包括叶轮的几何形状如何影响其扬程和流量特性，还希望能涉及轴流泵和混流泵的区别，以及它们各自适用的工况。此外，对于风机，我同样充满好奇，希望了解不同类型的风机，如离心风机和轴流风扇，在结构和性能上的差异，以及它们在通风、排气系统中的具体应用。更重要的是，我希望能学到一些流体机械的性能测试方法和评价指标，比如效率、比转速等等，这些对于我将来进行工程设计或者选型来说都是非常宝贵的知识。这本书的封面设计我倒不是很在意，更看重的是其内在的学术价值和实用性。我希望它能像一本百科全书一样，为我打开流体机械世界的大门，让我对这个领域有一个全面而深刻的认识，而不是泛泛而谈。

评分☆☆☆☆☆

作为一名在机械制造行业摸爬滚打了十几年的工程师，我最近在工作中遇到了一些关于泵送高粘度流体的问题。我记得我大学时也学过一些流体机械的基础知识，但感觉很多细节都遗忘了，而且实际应用中的情况远比书本上复杂。我当时翻阅了很多资料，偶然看到了《流体机械基础》这本书，名字听起来非常贴切，心想或许能找到一些我需要的答案。我尤其关注那些能够处理非牛顿流体或者有颗粒物挟带的流体机械，比如螺杆泵、齿轮泵或者一些特殊设计的离心泵。我希望书中能提供一些关于如何根据流体特性（粘度、密度、含颗粒量、腐蚀性等）来选择合适流体机械的指导原则，并且能够深入讲解不同类型泵在处理这些复杂介质时的优缺点和设计上的考量。当然，对于像管道系统中的压力损失计算、气蚀现象的预防与处理，以及机械密封的选择与维护这些实操性强的知识，我也是非常感兴趣的。我期待这本书能够提供一些实用的计算公式、图表，甚至是一些工程案例分析，能够帮助我更有效地解决实际生产中遇到的技术难题，提升工作效率和设备可靠性。这本书的厚度和内容深度，我希望能恰到好处，既有理论基础，又不失工程应用的指导意义。

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我是一名在校的自动化专业研究生，研究方向涉及过程控制和智能制造。在我的研究课题中，常常需要对工业过程中的流体输送系统进行建模和优化。因此，我对于流体机械的动力学特性、响应速度以及它们在闭环控制系统中的行为表现有着浓厚的研究兴趣。《流体机械基础》这个书名，让我联想到这本书可能会包含一些关于流体机械的动态模型、传递函数，甚至是模糊或者神经网络控制策略的应用。我特别希望书中能够提供关于不同类型泵和风机在动态工况下的性能表现，例如启动特性、停机响应、瞬态压力波动等。对于如何对流体机械的运行状态进行实时监测和诊断，以及如何基于监测数据进行预测性维护，我也希望能有所了解。如果书中还能涉及一些流体机械在变频控制下的调速特性，以及如何通过先进的控制算法来提高能量利用效率、降低运行成本，那对我来说将是极大的启发。我希望这本书能提供一些数学模型和仿真分析的方法，帮助我更好地理解流体机械在复杂自动化系统中的集成和控制问题，为我的研究提供坚实的理论支撑和技术参考。

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流体机械入门的最佳教材~难度较低，便于入门，概念介绍清晰。想要进一步学习流体机械，可以参考张克危主编的《流体机械原理》，如果只是作为行业了解，这本书必定可以满足要求

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