机械基础 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

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出版者:

作者:

出品人:

页数:173

译者:

出版时间:2010-8

价格:22.00元

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isbn号码:9787115225146

丛书系列:

图书标签:

• 机械工程
• 机械基础
• 机械原理
• 机械设计
• 工程力学
• 材料力学
• 制造技术
• 机械制图
• 工业工程
• 机械设备

好的，这是一份关于一本不同于《机械基础》的图书的详细简介，内容力求详实且自然流畅。 --- 《流体力学与传热学：工程应用与前沿探索》 本书简介 导言：跨越物理边界的工程实践基石 在现代工程领域，从宏观的航空航天到微观的半导体制造，流体的运动与能量的传递构成了最核心的物理机制。本书《流体力学与传热学：工程应用与前沿探索》，旨在系统、深入地探讨这两个密不可分的学科——流体力学（Fluid Mechanics）与传热学（Heat Transfer）——的理论基础、分析方法及其在当代工程实践中的具体应用。我们力求构建一座坚实的知识桥梁，连接基础物理定律与复杂的工程问题求解，引导读者从第一性原理出发，掌握解决实际挑战的关键工具。 本书并非传统意义上侧重于机械零部件设计与结构强度分析的教材，而是聚焦于“运动中的介质”和“能量的流动与转化”。因此，它完美地契合了对动力系统、热能工程、环境科学以及生物医学工程等领域有深入需求的读者群体。 --- 第一部分：流体力学——理解物质的运动 本部分专注于描述和预测流体（液体和气体）在不同条件下的行为。我们从最基本的概念入手，确保读者对流体的本构关系、压力分布以及运动描述有清晰的认识。 第一章：流体力学基础与流体静力学 本章详细阐述了流体的定义、分类（牛顿流体与非牛顿流体）以及流体性质（密度、粘度、表面张力）。重点在于流体静力学的平衡分析，包括不同参考系下的压力测量、测压装置的应用，以及浮力、稳度等在船舶和潜水器设计中的重要性。 第二章：流体运动学与控制体分析 运动学部分关注流动的描述，引入了拉格朗日和欧拉描述方法，以及流线、迹线和涡线等关键概念。随后，本书将核心精力放在流体动力学的基础——控制体（Control Volume）方法上。通过对质量守恒（连续性方程）和动量守恒（欧拉方程与纳维-斯托克斯方程的积分形式）的推导与应用，读者将能够解决管道、喷嘴、导叶等经典问题中的力矩计算。 第三章：粘性流体流动与边界层理论 理想流体假设在工程中往往不够精确。本章深入探讨了粘性效应，特别是雷诺数在流动特性判断中的核心作用。边界层理论是理解流体与固体表面相互作用的关键，本章详细讲解了边界层分离现象、阻力与升力的来源，并介绍了圆柱绕流和翼型绕流的初步分析方法，这对于空气动力学和流体机械的初步设计至关重要。 第四章：可压缩流体流动导论 本部分是本书的特色之一，它处理的是气体在高速流动时（马赫数较大时）的特性。我们从等熵流开始，系统讲解了声速、马赫数对流动的影响。重点解析了激波（Shock Waves）的形成与传播，如斜激波和正激波，并将其应用于超音速喷管设计和气动减阻的理论基础。 第五章：管道流动与流动阻损分析 本章将理论与实际应用紧密结合，专注于工程中最常见的内部流动问题。详细讨论了圆管中的充分发展层流（如哈根-泊肃叶定律），摩擦系数与雷诺数的关系，以及沿程和局部阻力的计算。同时，本书也涵盖了泵、阀门、弯管等管件对流动的附加影响，为流体输送系统的优化设计提供了量化工具。 --- 第二部分：传热学——能量的有效传递 传热学是能量转换与利用的科学基础。本部分将聚焦于热量传递的三种基本模式——导热、对流和辐射——及其耦合作用，特别强调在工程系统中的建模与计算。 第六章：热传导基础与稳态分析 本章从傅里叶定律出发，建立了导热问题的数学模型。重点分析了一维、二维稳态导热问题，包括无限大平板、圆柱体和球体的热阻分析。对复合壁结构和热桥效应的讨论，为建筑节能和设备隔热提供了精确的计算依据。 第七章：瞬态导热与数值方法初步 真实世界中的热过程往往是随时间变化的。本章引入了赫氏图法和一维半无限大体瞬态导热的解析解。此外，针对复杂几何和非均匀材料，本书初步介绍了有限差分法（FDM）在求解瞬态传导问题中的基本思路，为后续更高级的数值模拟打下基础。 第八章：热对流：自然对流与强迫对流 对流传热是流体力学与传热学的交汇点。强迫对流部分，通过量纲分析和相似准则（如努塞尔数、雷诺数、普朗特数），系统性地总结了管内流动和管外流动的传热系数计算方法。自然（或自由）对流部分，则着重分析了浮力驱动的流动与传热的耦合，例如冷却电子元件时自然通风的效率评估。 第九章：热辐射传热学 辐射是高温应用中不可忽视的传热模式。本章详细介绍了黑体辐射定律、斯蒂芬-玻尔兹曼定律以及普朗克定律。重点在于对灰体、选择性表面的处理，以及表面间的辐射换热分析（如辐射交换因子）。这对于分析炉膛、燃烧室以及太空环境下的热交换至关重要。 第十章：综合传热系统与前沿热管理 本章旨在整合前九章的知识，分析耦合了导热、对流和辐射的复杂工程系统。内容包括：热交换器的设计与效率评估（如有效性-NTU法）、表面散热技术（Fin Efficiency）以及微尺度热管理中的挑战。我们特别关注了沸腾与冷凝传热在能源系统中的应用，以及相变材料（PCM）在热能存储中的潜力。 --- 目标读者与适用范围 本书的目标读者涵盖了机械工程、热能工程、航空航天工程、化学工程、能源科学以及相关交叉学科的高年级本科生和研究生。同时，它也是工程技术人员、研发人员在面临流体流动与热管理难题时，寻求系统性理论支持和实用计算方法的优秀参考手册。本书的深度和广度，使其超越了一般工具书的范畴，成为深入理解和解决复杂热流问题的必备读物。

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