Fluid Mechanics pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

简体网页||繁体网页

☆☆☆☆☆

出版者:McGraw-Hill Companies

作者:Frank M. White

出品人:

页数:0

译者:

出版时间:2002-11

价格:0

装帧:Hardcover

isbn号码:9780071199117

丛书系列:

图书标签:

• 湍流
• 流体力学
• 流体
• Naval-architecture
• Math
• 流体力学
• 流体
• 力学
• 物理学
• 工程
• 传热
• 流体动力学
• 流体静力学
• 计算流体力学
• 工程力学

好的，这是一本名为《热力学原理与应用》的图书简介，完全不涉及《流体力学》的内容，并力求详实自然。 --- 热力学原理与应用 本书特色： 深入浅出，理论与工程实践紧密结合，构建扎实的物理化学基础。 核心内容聚焦： 能量的转化、宏观系统的平衡态描述、以及过程的不可逆性分析。 --- 第一部分：基础概念与宏观描述（Volume I: Foundations and Macroscopic Description） 本书的开篇致力于为读者构建起理解热力学的基本框架。我们深知，对于初学者而言，区分“热力学状态”与“过程”是理解后续理论的关键。 第一章：热力学系统的概念与基本变量 本章首先界定了热力学的研究对象——系统，并清晰区分了孤立系统、封闭系统和开放系统。我们详细讨论了热力学平衡的内涵，包括热平衡、力平衡和化学平衡。重点剖析了宏观可观测的状态变量（如温度 $T$、压力 $P$、体积 $V$、内能 $U$）与过程变量（如热量 $Q$、功 $W$）之间的根本区别。对温度尺度的建立，从经验温度计到热力学温标（开尔文温标）的推导，进行了严谨的数学描述，强调了其绝对性和普适性。 第二章：功、热与能量——热力学第一定律 第一定律是能量守恒在热力学领域的体现。本章核心在于精确定义系统所做的功。我们系统地探讨了体积功（或称压力-体积功，$W = int P dV$），并区分了准静态过程与非平衡过程中的功的计算方法。对于壁面上发生的能量传递，我们将其定义为热量 $Q$。通过对内能 $U$ 的引入，确立了热力学第一定律的基本方程 $Delta U = Q + W$（根据所采用的符号约定）。章节末尾，通过对理想气体、单原子气体和双原子气体的比热容（定容比热 $C_V$ 和定压比热 $C_P$）的计算，展示了如何将第一定律应用于具体的物质模型，并推导出 $gamma = C_P / C_V$ 的关系。 第三章：热力学过程的分析与应用 本章将第一定律应用于几种典型的理想化过程：等温过程、绝热过程、等压过程和定容过程。对于等温膨胀（如理想气体的焦耳过程）和绝热膨胀（如等熵过程的理想化前提），我们详细推导了 $PV$ 图上的路径方程，并计算了这些过程中系统吸收的热量和外界对系统所做的功。此外，对焓 $H = U + PV$ 这一导出函数的引入，极大地简化了定压过程（如化学反应或相变）的能量计算。 --- 第二部分：熵与过程的不可逆性（Volume II: Entropy and the Direction of Processes） 如果说第一定律描述了能量可以如何转化，那么第二定律则界定了能量转化的方向性和限度。这是热力学的核心精髓。 第四章：热力学第二定律的表述与克劳修斯积分 本章从两个关键的经验定律——克劳修斯表述（热量不能自发地从低温物体传向高温物体）和开尔文-普朗克表述（不可能仅从单一热源吸收热量，并将其完全转化为功）——出发，构建了第二定律的理论基础。我们引入了熵 $S$ 这一新的状态函数，并展示了其在可逆过程中的定义：$dS = frac{delta Q_{rev}}{T}$。通过对克劳修斯不等式 $oint frac{delta Q}{T} le 0$ 的深入分析，明确了熵在不可逆过程中的增加性。 第五章：熵的计算与热力学第三定律 熵的计算是本章的重点。我们不仅讨论了理想气体状态变化时的熵变计算，还详细阐述了相变过程（如熔化、蒸发）中的熵变 $Delta S = Delta H / T_{trans}$。更重要的是，本书对热力学第三定律（绝对零度下，完美晶体的熵为零）进行了严格的阐述，并探讨了它对化学热力学和材料科学的深远意义，例如，计算绝对熵值的可能性。 第六章：热机效率与制冷循环 第二定律在工程领域的直接体现是其对能量转换效率的限制。本章详细分析了卡诺循环，推导出其作为任何热机可能达到的最高效率的理论上限 $eta_{Carnot} = 1 - T_C/T_H$。随后，我们分析了实际运行中的循环，如朗肯循环（蒸汽动力循环）和逆卡诺循环（制冷机和热泵），并使用熵增原理来评估这些实际循环相对于理想循环的性能损失。 --- 第三部分：热力学关系式与平衡态（Volume III: Thermodynamic Relations and Equilibrium） 本部分将数学工具融入热力学，推导出描述物质性质的关键关系式，并以此来确定系统的自发性。 第七章：热力学基本关系式 通过结合第一、第二定律以及四个基本热力学函数——内能 $U$、焓 $H$、亥姆霍兹自由能 $A$ 和吉布斯自由能 $G$，我们推导出了著名的麦克斯韦关系式。这些关系式允许我们用容易测量的变量（如 $P, V, T$）来推导难以直接测量的量（如熵或化学势）。章节还涵盖了热力学泊松关系以及热膨胀系数和比热容之间的关系。 第八章：化学势与相平衡 对于包含多种组分或处于多相态的系统，化学势 $mu$ 是决定其行为的关键。我们引入 $mu$ 作为物质的量对系统热力学势的偏导数，并阐述了在多组分平衡中，所有相中特定组分的化学势必须相等的条件。对吉布斯相律 $F = C - P + 2$ 的推导和应用，为分析纯物质（如水的三相点）和多组分混合物的相图提供了强大的理论工具。 第九章：相变与化学平衡的驱动力 吉布斯自由能 $G$ 是判断宏观系统自发性的终极判据。对于恒温恒压过程，系统总是向 $dG < 0$ 的方向进行，直至达到 $dG = 0$ 的平衡态。本章深入探讨了液-气平衡（通过克劳修斯-克拉佩龙方程描述）以及固-液平衡。在化学平衡部分，我们引入反应的标准反应吉布斯自由能 $Delta_r G^circ$ 和平衡常数 $K$，精确量化了化学反应自发进行的方向和程度，并讨论了温度对平衡位置的影响（范特霍夫方程）。 --- 第四部分：应用扩展与统计力学的桥梁（Volume IV: Extensions and Statistical Link） 第十章：气体和蒸汽的实际行为 热力学理想化模型在极端条件下会失效。本章聚焦于真实气体的行为，介绍范德华方程等状态方程，并讨论焦耳-汤姆逊效应，解释了气体在节流膨胀过程中温度变化的物理机制，这是制冷和气体分离过程中的重要考量。 第十一章：统计力学基础速览（Bridge to the Microscopic） 为了从根本上理解热力学函数的微观起源，本书以一个简要的统计力学章节作为收尾。我们介绍了微观态和宏观态的概念，将热力学概率与玻尔兹曼熵公式 $S = k_B ln W$ 联系起来，直观地解释了熵的统计意义——即系统无序度的量度。通过对配分函数的初步介绍，展示了宏观热力学量如何能从分子的微观运动中涌现出来。 --- 目标读者： 本科阶段的物理学、化学、材料科学、化学工程及机械工程专业的学生，以及需要复习和深入理解热力学基础的工程师和研究人员。 总结： 本书旨在培养读者运用能量和熵的概念来分析和预测任何物理或化学过程方向的能力，是掌握能量转化科学的必备工具书。

评分☆☆☆☆☆

评分☆☆☆☆☆

评分☆☆☆☆☆

评分☆☆☆☆☆

评分☆☆☆☆☆

评分☆☆☆☆☆

老实说，我期望能在这本书里看到更具前瞻性的内容，比如计算流体力学（CFD）的最新进展和现代实验技术。这本书的理论基础讲解得非常扎实，这一点毋庸置疑，对于掌握纳维-斯托克斯方程的精髓、理解湍流模型的基础，它无疑是教科书级别的。然而，对于我这个已经工作几年、希望将理论应用于复杂数值模拟的工程师来说，它在数值方法和现代求解器架构上的覆盖略显单薄。例如，关于有限体积法在处理非定常流问题时的收敛性分析，以及如何优化网格划分策略以应对复杂几何体，书中只是轻轻带过，深度远不如其在经典分析方法上的细致。我期待能有一整章专门深入探讨当前主流CFD软件背后的算法逻辑，而不是停留在对控制方程进行数值离散的初步介绍。当然，作为一本夯实的理论基石，它无疑是优秀的，但如果能增加对计算和实验前沿的介绍，那将是一本更完美的现代流体力学参考书。

评分☆☆☆☆☆

哇，这本关于“流体动力学”的书简直是我的救星！我之前对这个领域一直心存畏惧，总觉得那些复杂的公式和抽象的概念遥不可及。但这本书的叙述方式真的太棒了，作者仿佛是一位耐心的老教授，一步步引导着我们从最基础的流体静力学讲起，稳扎稳打。尤其让我印象深刻的是对边界层理论的阐述，它不是简单地堆砌数学推导，而是结合了大量的实际工程案例，比如机翼上的气流分离、管道中的摩擦损失，这些例子让原本枯燥的理论变得鲜活起来。书中的插图质量极高，那些流线图和速度分布图清晰明了，即使是初学者也能迅速抓住问题的核心。我特别喜欢作者在每章末尾设置的“思考与挑战”部分，它不是那种标准化的习题，而是鼓励读者去深入思考流体力学在不同场景下的应用，激发了我的探索欲。读完第一部分，我感觉自己对流体运动的直观感受都有了质的飞跃，不再是死记硬背公式，而是真正理解了“为什么”会这样运动。这本书的深度和广度拿捏得恰到好处，绝对是理工科学生和工程师案头必备的宝典。

评分☆☆☆☆☆

这本书的排版和装帧设计简直是艺术品！我是一个非常看重阅读体验的人，拿到这本大部头时，首先被它沉甸甸的质感和精美的纸张吸引了。印刷清晰锐利，即便是最小的下标和希腊字母都一目了然，这在阅读涉及大量数学符号的物理书籍时至关重要。更值得称赞的是，作者对“量纲分析”和“相似性原理”的处理方式，处理得极其优雅和透彻。很多教材只是把这些概念当作一个章节的附属内容草草带过，但这本书却将它们提升到了一个哲学高度，解释了为什么物理定律必须具有普适性，以及如何利用无量纲数（如雷诺数、马赫数）来指导实验设计和模型缩放。作者巧妙地在不同的章节中穿插引用这些原理，使得整本书的逻辑链条异常紧密，构建了一个坚不可摧的理论框架。这本书不仅仅是知识的载体，它还教会了我一种严谨的、系统性的物理思维方式。

评分☆☆☆☆☆

我特别欣赏作者在处理“多相流”和“非牛顿流体”这些复杂议题时的态度——坦诚且深入。很多教科书在涉及这些前沿或特殊流体时，往往会因为数学模型过于复杂而选择避重就轻，简单介绍几个经验公式草草了事。然而，这本书却敢于直面这些挑战，比如详细分析了剪切增稠和剪切稀疏流体的本构关系，以及颗粒在流体中的悬浮与沉降机制。虽然在这些章节，理论推导的篇幅显著增加，需要花费大量时间去解那些复杂的非线性积分方程，但作者提供的每一步逻辑推导都清晰可见，没有使用任何跳跃性的结论。这对于那些真正想从事材料科学、生物医学工程（比如血液流动）等交叉学科研究的人来说，是极其宝贵的财富。这本书提供了一个坚实的平台，让你能够基于第一性原理去理解和建模那些现实世界中非理想化的复杂流动现象。

评分☆☆☆☆☆

说实话，我是在一个非常紧张的备考周期里接触到这本作品的。说实话，如果我早几年，还没接触过太多相关课程时读它，我可能早就放弃了。它绝对不是那种“轻松入门”的读物，它要求读者具备扎实的微积分和线性代数基础，并且对热力学也有一定的了解。书中对“粘性流体运动”的阐述尤其考验心智，当作者推导出完整的纳维-斯托克斯方程组时，那种微分方程的复杂性和耦合性，足以让初学者感到眩晕。它很少使用“通俗易懂”的类比，更倾向于用最精确的数学语言来描述物理现实。这本书记载的知识密度极高，我不得不经常停下来，反复研读一小段文字，甚至需要结合其他辅助参考资料才能完全消化其中蕴含的物理意义。它像一座巍峨的山峰，攀登过程艰辛，但一旦登顶，视野将无比开阔。它更适合作为进阶教材或专业参考书，而不是零基础的导论。

评分☆☆☆☆☆

Dr. White's book is always readable, it is well edited and written, a perfect textbook for undergrats

评分☆☆☆☆☆

Dr. White's book is always readable, it is well edited and written, a perfect textbook for undergrats

评分☆☆☆☆☆

Dr. White's book is always readable, it is well edited and written, a perfect textbook for undergrats

评分☆☆☆☆☆

Dr. White's book is always readable, it is well edited and written, a perfect textbook for undergrats

评分☆☆☆☆☆

Dr. White's book is always readable, it is well edited and written, a perfect textbook for undergrats