Fundamentals of Fluid Mechanics, International Student Version pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

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出版者:John Wiley & Sons

作者:Bruce R. Munson

出品人:

页数:784

译者:

出版时间:2009-08-30

价格:USD 142.00

装帧:Paperback

isbn号码:9780470398814

丛书系列:

图书标签:

• 流体力学
• 传热学
• 工程流体
• 流体动力学
• 国际版
• 教材
• 大学物理
• 机械工程
• 热力学
• 流体静力学

流体世界的深邃探索：力学原理的经典指南 在浩瀚的宇宙中，流体无处不在，从巍峨高耸的山脉之巅，到深不见底的海洋峡谷，从我们呼吸的空气，到驱动星球运转的能量，流体扮演着至关重要的角色。理解流体行为的规律，不仅是揭示自然奥秘的关键，更是推动现代工程技术发展的基石。本书，正是为热爱科学、渴望深入了解流体世界运作机制的读者所准备的一份详尽指南。它并非仅仅罗列公式，而是以一种引人入胜的方式，带领读者穿越流体力学的迷人领域，领略其核心原理的深刻智慧。 本书的编写宗旨，在于为读者构建一个坚实而全面的流体力学知识体系。我们着重于阐述流体运动背后的基本物理原理，强调理解这些原理如何应用于分析和解决实际工程问题。内容从最基础的流体静力学开始，逐步深入到流体动力学的复杂世界。静止的流体，其内在的压力分布、浮力效应以及在容器壁上的作用力，是理解流体行为的起点。我们将详细探讨这些概念，通过清晰的图示和严谨的推导，帮助读者掌握分析静止流体所需的工具和方法。 随着对静止流体的深刻理解，我们将自然而然地进入流体运动的范畴。流体动力学，是本书的核心所在，也是流体科学中最具挑战性和吸引力的部分。在这里，我们将引入流体的连续性方程、动量方程（纳维-斯托克斯方程的简化形式）和能量方程，这些被誉为流体动力学“三大支柱”的方程，是描述流体运动状态的关键。我们不会仅仅呈现这些方程，而是深入剖析它们所蕴含的物理意义，以及它们如何能够精确地预测流体的速度、压力和密度变化。 本书特别注重将理论知识与实际应用相结合。在讲解流体动力学原理的同时，我们将引入一系列具有代表性的工程案例，例如管道中的流动、泵和涡轮机的设计、翼型的升力产生机制，以及流体在复杂几何形状中的行为。通过对这些案例的深入分析，读者将能亲身体验到流体力学原理在现实世界中的强大威力，并学会如何运用所学知识来解决诸如提高输水效率、优化飞机设计、或者预测河流洪涝等实际问题。 为了帮助读者更直观地理解复杂的流体现象，本书大量采用了高质量的插图和图表。这些视觉元素不仅仅是图示，更是对抽象概念的生动诠释。例如，在讲解边界层理论时，我们将展示流体速度剖面的可视化，帮助读者理解边界层是如何形成的，以及它对流动的影响。在讨论紊乱流动时，我们将展示涡旋结构和湍流混合的动画示意图，让读者得以窥见流体在微观层面的复杂舞蹈。 本书的内容结构安排合理，循序渐进，确保读者能够逐步掌握流体力学的知识。从介绍流体的基本性质，如密度、粘度、表面张力，到探讨流体运动的守恒定律，再到深入分析各种典型的流动问题，每一章节都建立在前一章节的基础上，构成一个逻辑严谨的学习路径。 在流体静力学部分，我们不仅会介绍静止流体中压力的概念，还会深入探讨帕斯卡定律、浮力定律以及连通器原理。这些看似简单的原理，却是理解许多工程应用的基础，例如船只的漂浮、大坝的设计以及潜水艇的浮沉控制。我们将通过丰富的实例，展示这些原理在实际工程中的应用，让读者体会到其重要性。 进入流体动力学领域，我们将首先介绍理想流体和粘性流体的概念。理想流体是一种理论模型，它允许我们简化分析，理解一些基本的流动行为。而粘性流体，则是更贴近现实世界的模型，它考虑了流体内部的摩擦力，这对于理解实际流动中的能量损失和动量传递至关重要。我们将详细讨论粘度对流动的影响，以及层流和紊流的区分及其判据。 伯努利方程，作为流体动力学中最著名的方程之一，将在本书中得到详尽的讲解。我们将展示伯努利方程是如何从动量守恒定律推导出来的，并阐述其适用条件。通过伯努利方程，我们可以分析流体在不同位置的速度和压力变化，例如在狭窄管道中流速的增加以及由此产生的压力降低。我们将通过实际案例，例如文丘里管的应用、喷雾器的工作原理等，来加深读者对伯努利方程的理解。 然而，现实世界的流动往往并非总是遵循理想化的模型。因此，本书还将重点探讨粘性流体流动中的能量损失问题。我们将介绍沿程阻力系数和局部阻力系数的概念，并讨论这些系数是如何受到雷诺数、管道粗糙度等因素影响的。这些知识对于准确计算管道系统中的压力损失，以及优化管道的设计至关重要。 除了管道流，本书还将涉足更广泛的流体流动问题，包括但不限于： 流体与固体表面的相互作用： 详细分析流体在固体表面形成的边界层，以及边界层的分离如何影响物体周围的流动和受力。这将为理解航空器翼型设计、船舶的流体阻力等提供理论基础。 明渠流： 探讨河流、运河等明渠中的流体流动规律，包括流速分布、水面曲线的形成等，这对于水利工程、环境工程等领域具有重要意义。 流体机械： 介绍各种流体机械的基本原理，如泵、风机、涡轮机等，分析它们如何实现流体能量的转换，并讨论其设计中的流体力学考量。 可压缩流体流动： 随着速度接近音速，流体的压缩性变得不可忽略。本书将介绍可压缩流体流动的一些基本概念，例如马赫数、激波等，这对于航空航天工程、高速气体动力学等领域至关重要。 为了帮助读者巩固所学知识，本书在每个章节的末尾都精心设计了大量的习题。这些习题涵盖了从概念性问题到计算性问题，从简单应用到复杂分析，旨在帮助读者全面地检验和提升自己对流体动力学原理的掌握程度。答案的提供，则方便读者进行自我评估和学习。 本书的语言风格力求清晰、准确且富有条理。避免使用过于生僻的术语，并在首次出现时加以解释。同时，我们力求在严谨的科学表述与生动的教学风格之间取得平衡，让学习过程既充实又有趣。 总而言之，本书不仅仅是一本技术手册，更是一次对流体世界深刻探索的邀请。无论您是工程专业的学生，还是对自然科学充满好奇的爱好者，本书都将为您打开一扇理解流体奥秘的大门，为您在未来学习和工作中打下坚实的基础。通过阅读本书，您将能够更深刻地理解我们周围流体世界的运行规律，并获得解决复杂工程问题的宝贵知识和能力。

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