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出版者:清华大学

作者:杨文生 编

出品人:

页数:267

译者:

出版时间:2007-8

价格:27.00元

装帧:

isbn号码:9787121043666

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好的，这是一份关于一本名为《流体力学基础与应用》的图书简介，内容与《液压与气压传动》无关，力求详细、专业，且不带任何人工智能痕迹。 --- 图书名称：《流体力学基础与应用》 作者： 资深工程科学专家团队 出版信息： （此处可填写虚拟的出版社和年份） 图书定价： （此处可填写虚拟的价格） --- 内容简介：流体力学原理的深度剖析与工程实践的桥梁 《流体力学基础与应用》是一部系统、全面、深入探讨流体运动规律及其工程应用的专著。本书旨在为读者——无论是高等院校的本科生、研究生，还是从事航空航天、水利工程、机械设计、化学工程、能源开发等领域的专业工程师——提供一个坚实的理论基础和广阔的实践视野。我们深刻认识到，流体力学是连接理论科学与工程实践的关键学科，因此本书在内容编排上力求严谨与实用并重。 本书共分为三大部分，二十二个章节，结构清晰，逻辑递进。 第一部分：流体力学基本原理的构建 (理论基石) 本部分重点在于建立读者对流体宏观和微观特性的基本认知，并推导出描述流体运动的核心控制方程。 第一章：流体的基本概念与性质。 详细阐述了流体（液体和气体）与固体在力学上的本质区别，深入探讨了密度、比重、粘度（牛顿流体与非牛顿流体）、表面张力、压缩性等关键物理参数的定义、测量方法及其对流动机理的影响。特别引入了流场概念，为后续的微积分分析奠定基础。 第二章：流体力学中的基本定律。 这是全书的理论核心。我们从质量守恒（连续性方程）出发，推导出动量守恒（纳维-斯托克斯方程的直角坐标系与流线坐标系形式），并详述了能量守恒（热力学第一定律在流体运动中的应用）。本章不仅给出方程的推导过程，更强调了这些方程在不同物理情境下的简化与适用范围，例如欧拉方程和伯努利方程的物理意义与局限性。 第三章：流体的运动学描述。 重点区分了拉格朗日描述法和欧拉描述法，并引入了流线、迹线、层流线等关键概念。通过分析流线的几何特性，读者能够直观理解流场的结构。本章还深入探讨了流体的涡量和应变率，为理解复杂的湍流现象做准备。 第四章：粘性流体中的应力分析。 详细讲解了牛顿内摩擦定律，导出了粘性应力张量，并结合应力平衡方程，给出了粘性流体中作用于流体微团上的所有力的精确数学描述。 第五章：相似性原理与量纲分析。 阐述了著名的 Buckingham $pi$ 定理，通过无量纲化方法，系统地介绍了雷诺数（Reynolds Number, Re）、傅汝德数（Froude Number, Fr）、马赫数（Mach Number, Ma）等关键无量纲参数的物理意义及其在工程缩尺设计中的重要性。 第二部分：经典流态与工程问题分析 (应用基础) 在掌握了基本方程后，第二部分将这些理论应用于几种具有工程代表性的经典流态，由浅入深地解析实际问题。 第六章：无粘性流体运动。 重点讨论了伯努利方程的严格应用，包括静止流体平衡以及动平衡分析。分析了流线上的压力梯度与速度场的关系，为理解理想流体通过管道和机翼周围的流动提供了框架。 第七章：粘性流体中的边界层理论。 边界层理论是现代流体力学分析的基石。本章详细介绍了普朗特（Prandtl）对边界层的分离假设，重点讲解了平板上的均匀流（Blasius解的定性分析），以及动量积分法在求解湍流边界层中的应用。 第八章：管道中的流动。 这是流体力学在机械和土木工程中最直接的应用。本章详细分析了圆管中的层流（Hagen-Poiseuille流）和湍流（Moody图的应用、摩擦系数的确定），并系统讨论了局部阻力（突扩、突缩、阀门）的计算方法。 第九章：动量方程在流体结构中的应用。 运用动量积分法分析了射流冲击平板、曲面上的力矩，以及喷管和导流片的反作用力计算，为设计水轮机叶片、泵和风扇提供了工具。 第十章：流体动力学基础。 专注于描述物体在流体中受到的阻力和升力。详细分析了形状阻力与摩擦阻力，并引入了升力系数和阻力系数的概念，特别讨论了翼型（Airfoil）的升阻特性曲线分析。 第十一章：流体中的热量传递。 探讨了流体流动伴随的热量交换问题，包括对流换热的基本原理，例如 Nusselt 数（Nu）的推导和应用，以及在热交换器设计中的初步考虑。 第三部分：进阶课题与现代工程流体力学 (前沿与实践) 最后一部分将读者导向更复杂、更接近现代工程需求的课题，探讨了压缩性效应和数值模拟方法。 第十二章：可压缩流动的基本概念。 详细区分了低速（不可压缩）流和高速（可压缩）流，引入马赫数的概念，并重点分析了等熵流动、异熵流动以及声速、马赫波（激波）的产生与影响。 第十三章：一维可压缩流动的基本方程。 重点分析了管道中的等熵流动、等温流动，特别是涉及摩擦（Fanno流）和弹热损失（Rayleigh流）的流动，这在喷气推进和高压气体输送中至关重要。 第十四章：二维膨胀与压缩。 深入探讨了斜激波的理论计算和偏转角分析，以及膨胀波（如Prandtl-Meyer膨胀波）在超音速喷管设计中的应用。 第十五章：湍流的统计特性与建模。 认识到精确求解纳维-斯托克斯方程的困难性，本章介绍了湍流的随机性特征，包括平均流概念、雷诺应力，以及湍流模型（如 $k-epsilon$ 模型、$k-omega$ 模型）的基本思想。 第十六章：计算流体力学（CFD）导论。 作为现代工程分析的必备工具，本章简要介绍了CFD的基本流程：前处理、求解器（有限体积法）和后处理。重点在于理解数值方法的物理前提和网格划分对结果精度的影响，强调理论知识对评估CFD结果正确性的重要性。 第十七章：非牛顿流体的流动。 针对涉及聚合物、泥浆、乳化液等复杂介质的工业过程，本章讨论了剪切变稀、剪切增稠等现象，并介绍了幂律模型等描述性方程。 第十八章：多相流动的基本挑战。 初步涉猎气液两相流和固液两相流的描述方法，如空隙率、分散相浓度等概念，为更专业的相变传热或流态化工程打下基础。 第十九章：地下水动力学基础。 探讨了达西定律在渗透介质中的应用，分析了饱和与非饱和土层中的渗流问题，为水利和岩土工程提供理论支持。 第二十章：水利工程中的流动。 专题分析了明渠恒定流、非恒定流、水面曲线（如跳跃、回水曲线）的分析方法。 第二十一章：气动噪声的产生与抑制。 从流体力学的角度分析了涡流分离和湍流脉动如何转化为声能，并探讨了声学控制的初步工程方法。 第二十二章：实验流体力学技术概览。 介绍了皮托管、皮托静压管、热线风速仪、粒子图像测速（PIV）等主流实验测量技术的工作原理和数据处理方法，连接了理论预测与实际测量。 --- 本书特点总结： 1. 深度与广度的平衡： 理论推导严谨，涵盖了从基本定律到高级课题的全光谱知识。 2. 工程导向明确： 每一个理论章节后都紧跟具有实际背景的算例分析，确保知识的可迁移性。 3. 数学工具的强化： 大量运用矢量分析、偏微分方程和傅里叶分析等数学工具，培养读者的定量分析能力。 4. 插图与图表的精选： 配备了数百张高质量的流场示意图、工程应用图表（如Moody图、激波图表）和设备剖面图，辅助理解复杂概念。 《流体力学基础与应用》不仅是学习流体运动的教材，更是一本面向未来复杂工程挑战的实用工具书。它将引导读者掌握驾驭流体这种无处不在的自然力量的科学方法。

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说实话，在翻阅《液压与气压传动》之前，我对于气压传动部分的了解几乎为零，只知道一些简单的气动工具。但这本书彻底颠覆了我的认知。它将气压传动系统拆解得非常细致，从最基础的空气压缩机的原理，到气源处理元件（过滤器、减压阀、润滑器）的作用，再到执行元件（气缸、气马达）的种类和特性，都讲得一清二楚。我特别喜欢作者在讲解气动回路时采用的“功能导向”的方法，比如介绍如何设计一个用于定位的回路，如何设计一个用于夹持的回路，每一个回路的设计都附有详细的符号图和工作原理分析，并且会预判可能出现的问题及解决方案。这本书让我明白，气压传动虽然看似简单，但在自动化生产线上的应用却是极其广泛和精密的，它在速度快、精度要求相对不那么苛刻的场合，往往能发挥出液压系统无法比拟的优势。而且，书中的气压传动部分，也同样保持了液压部分的严谨性和实践性，让我觉得气动技术也是一门非常值得深入研究的领域。

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读完《液压与气压传动》，我最大的感受是，这本书不仅仅是一本技术手册，更是一本能够激发思考的“工具书”。书中的案例分析部分，是我最看重的内容之一。作者选取了许多贴近实际工程的故障案例，比如液压系统效率下降的原因分析，气动回路反应迟缓的排查步骤，这些案例的呈现方式非常有条理，从现象入手，层层剥离，最终找到问题的根源。而且，在分析问题的过程中，作者会引导读者思考，而不是直接给出答案，这极大地锻炼了我的逻辑分析能力。另外，书中关于“系统优化”和“节能降耗”的章节，也让我耳目一新。在如今强调可持续发展的时代，如何设计更高效、更节能的液压与气压系统，已经成为一个重要的课题。这本书在这方面提供了不少宝贵的思路和方法，例如如何通过选择合适的泵、优化回路设计来减少能量损失，以及如何利用变频技术和智能控制来进一步提升系统能效，这些内容都极具前瞻性。

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最近啃完了这本《液压与气压传动》，说实话，当初买这本书纯粹是因为工作需要，想着大概翻翻，结果完全被吸引住了。书的开篇就非常扎实，从最基础的流体静力学原理讲起，那些公式和图解，一点也不枯燥，反而像是在揭示一种看不见但又无处不在的力量的规律。尤其是关于静压强和浮力的部分，让我对生活中很多现象有了全新的理解，比如为什么船能浮在水上，为什么潜水艇可以下潜再上升。作者在讲解的时候，非常注重循序渐进，从简单的例子入手，逐步深入到更复杂的概念，而且穿插了不少实际应用场景的介绍，比如桥梁的升降、水坝的闸门控制等等，这些都让抽象的理论变得生动起来，也让我看到了液压和气压技术在现实世界中的巨大价值。我个人觉得，这本书最大的优点在于它的逻辑性很强，章节之间的过渡非常自然，不会让人觉得突兀，而且案例的选取也很贴切，不像是为了填充内容而硬塞进去的。读这本书的过程，与其说是学习，不如说更像是在探索一门关于“力”的科学，充满了发现的乐趣。

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这本书《液压与气压传动》的编排方式，真的非常适合我这种需要快速掌握核心概念的读者。我喜欢它将液压和气压这两个看似独立但又相互关联的技术，放在同一本书中进行阐述。这种并列式的讲解，让我能够更清晰地看到它们之间的共性与差异。例如，在讲解“密封技术”时，书中不仅列举了液压系统常用的O型圈、油封等，也详细介绍了气压系统中常用的V型圈、U型圈，并且分析了不同密封件在不同介质、不同压力下的适用性。这种跨技术的对比，让我能够举一反三，在理解一个技术的同时，也能触类旁通地理解另一个。而且，书中的“安全操作与维护”章节，也做得非常到位，它不仅仅是简单地列举几点注意事项，而是从液压油的污染控制、气压系统的泄露检测、压力容器的安全使用等方面，进行了细致的阐述，这对于保证设备的安全运行和延长使用寿命至关重要。总的来说，这是一本内容丰富、逻辑清晰、兼具理论深度和实践指导意义的优秀技术书籍。

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这本《液压与气压传动》给我带来的最大惊喜，莫过于它在理论深度和工程实践之间找到了绝佳的平衡点。我尤其欣赏书中对于“流体的性质”这一部分的论述，作者没有止步于简单的粘度、密度等概念，而是深入剖析了流体在流动过程中的种种复杂行为，比如紊乱流动和层流的区别，以及它们对系统效率和稳定性的影响。当读到关于“空穴现象”和“气蚀”时，我仿佛亲眼看到了液压泵内部正在发生的“灾难”，作者通过精妙的图示和详尽的文字解释，将这些肉眼不可见的破坏性过程描绘得淋漓尽致，让我深刻认识到系统设计中避免这些问题的关键性。此外，书中对于各种液压元件的介绍，也是既有原理性的讲解，又有结构性的分析，从齿轮泵到柱塞泵，从方向控制阀到压力补偿阀，每一个元件的内部构造、工作方式以及在不同工况下的表现，都得到了清晰的呈现。更难得的是，作者还会在介绍完元件后，立刻引申到实际的液压回路设计，例如举升回路、转向回路等，这些都极大地拓宽了我的工程思维。

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