流体动力学导论

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出版者:机械工业出版社
作者:Georgek.Batchdor
出品人:
页数:615
译者:
出版时间:2004-3
价格:66.00元
装帧:简裝本
isbn号码:9787111139935
丛书系列:
图书标签:
  • 流体力学
  • 物理
  • fluid
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具体描述

本书介绍了真实流体物理学的基础理论,使学生能了解从过去半个多世纪研究中获得的常见的流系统和流现象。本书的重点在于流体动力学的物理规律和普遍性,此外还特别关注流系统的各种概念模型和分析模型与观察资料之间的关联。

本书适合作为应用数学和工程专业本科生及研究生的教材。本书被多所著名大学采用为教材,如英国剑桥大学、美国加州大学洛杉矶分校等。

《流体动力学导论》 本书旨在为初学者系统性地介绍流体动力学的基本概念、理论框架和核心分析方法。我们将从流体的宏观性质入手,深入探讨描述流体运动的数学模型,包括连续性方程、动量方程(Navier-Stokes方程)及其简化形式,如欧拉方程。书中将详尽阐述理想流体和粘性流体的行为差异,重点分析伯努利方程的应用场景及其推导过程,揭示压力、速度和高度之间的能量守恒关系。 为了帮助读者理解复杂的流体现象,本书将涵盖多种重要的流体力学概念,如流线、迹线、涡量、散度等,并解释它们在描述流体运动状态中的物理意义。我们还将深入研究边界层理论,探讨粘性效应对流体流动的影响,以及如何在流动分离等现象中找到其根源。 本书的内容体系构建严谨,从最基本的物理原理出发,逐步引入数学工具和分析方法。例如,在讨论粘性流时,我们将详细介绍牛顿粘性定律,并引入雷诺数这一关键无量纲参数,用以区分层流和湍流状态。对于湍流这一复杂而普遍存在的现象,本书将介绍其统计特性,并简要触及一些处理湍流的近似方法,为读者提供一个初步的认知框架。 除了理论讲解,书中还将穿插大量的实例分析和算例,涵盖从简单的管道流动、翼型绕流到更复杂的自由表面流动和多相流等。这些实例将帮助读者将抽象的理论知识转化为解决实际工程问题的能力,理解流体力学在航空航天、船舶工程、气象学、生物医学等多个领域的广泛应用。 为了增强读者的学习体验,本书还将讨论一些数值模拟的基本思想和方法,介绍计算流体力学(CFD)在现代流体力学研究中的作用,但不会深入到具体的算法细节。我们相信,通过对本书内容的学习,读者将能够: 理解流体的基本物理属性,如密度、压力、粘度等。 掌握描述流体运动的基本方程,并理解其物理含义。 熟悉流体力学中的关键概念,如伯努利方程、边界层、雷诺数等。 能够分析简单的流体流动问题,并评估结果的合理性。 对流体力学在实际工程中的应用有初步认识。 本书内容详实,逻辑清晰,语言力求浅显易懂,旨在为所有对流体力学感兴趣的学生、工程师和研究人员提供一个坚实的入门基础。我们希望通过本书的引导,能够激发读者对流体世界的好奇心,并为进一步深入学习和研究流体力学打下坚实的基础。 内容梗概: 1. 绪论: 流体定义、宏观性质、流体力学的研究对象与方法。 2. 流体静力学: 压力分布、帕斯卡原理、阿基米德原理、浮力与稳定性。 3. 流体运动学: 流体描述方法(拉格朗日与欧拉),速度场、加速度场,流线、迹线、涡线。 4. 流体动力学基本方程: 连续性方程、动量方程(Navier-Stokes方程)、能量方程,理想流体方程(欧拉方程)。 5. 理想流体运动: 伯努利方程及其推导、应用,环量与库塔-儒可夫斯基定理(简介)。 6. 粘性流体运动: 牛顿粘性定律,粘性方程,雷诺数,层流与湍流。 7. 边界层理论: 边界层的概念,边界层方程,流动分离。 8. 流动阻力与升力: 流线型物体绕流,阻力与升力的来源。 9. 压缩性流动(简介): 亚音速、超音速流动概念。 10. 实验与数值方法(简介): 流体力学实验技术,计算流体力学概述。 11. 应用实例: 管道流动、翼型绕流、泵与涡轮等。 本书将避免使用过于晦涩的数学推导,而侧重于物理概念的理解和实际应用的阐述。每一个理论概念的引入都将伴随清晰的物理图像和直观的解释,力求使读者能够深刻理解流体运动的本质。通过对本书内容的学习,读者将能够构建起对流体力学基本原理的全面认识,并为进一步的深入研究奠定坚实的基础。

作者简介

George Keith Batchelor (8 March 1920 – 30 March 2000) was an Australian applied mathematician and fluid dynamicist. He was for many years the Professor of Applied Mathematics in the University of Cambridge, and was founding head of the Department of Applied Mathematics and Theoretical Physics (DAMTP). In 1956 he founded the influential Journal of Fluid Mechanics which he edited for some forty years.

As an applied mathematician (and for some years at Cambridge a co-worker with Sir Geoffrey Taylor in the field of turbulent flow), he was a keen advocate of the need for physical understanding and sound experimental basis.

His An Introduction to Fluid Dynamics (CUP, 1967) is still considered a classic of the subject, and has been re-issued in the Cambridge Mathematical Library series, following strong current demand[1]. Unusual for an 'elementary' textbook of that era, it presented a treatment in which the properties of a real viscous fluid were fully emphasised.

目录信息

读后感

评分

是我这学期的textbook,所以在读原著,拿这个对着读,效果不错。但是我觉得比较难,不建议初学者读,还有,这个翻译不行,一字一句对着都直译,没有按照中文习惯调整,希望可以有人再翻译一次。。。原著1967年出版,40多年来,已经连着印了15版,堪称经典。

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用户评价

评分

我花了相当长的时间来阅读这本关于物质结构的书,它的深度和广度都超出了我的预期。这本书的结构安排非常巧妙,从最基本的原子模型讲起,逐步过渡到复杂的晶体结构和材料特性,逻辑链条一气呵成,让人欲罢不能。作者在处理量子力学的基础概念时,采用了非常清晰和直观的类比,即便是对高等数学不太熟悉的读者,也能大致把握住波函数和不确定性原理的核心思想。更值得称赞的是,书中大量的图表和示意图,制作得极为精美且富有信息量。它们不仅仅是文字的辅助,本身就构成了叙事的重要组成部分,有些复杂的空间结构,只看图就能立刻领悟。我记得有一章专门讨论了半导体材料的能带理论,原本以为会极其晦涩,结果作者通过引入“电子的视野”这种拟人化的视角,将能带的形成过程描述得生动形象。这本书的价值在于,它不仅教授知识,更是在塑造一种看待物质世界的思维框架,让人在面对前沿材料科学问题时,能够迅速定位问题的本质。

评分

说实话,最初拿起这本关于宇宙演化的著作时,我有点担心会过于偏向理论物理的推演,但事实证明我的担忧是多余的。这本书的叙事节奏掌握得炉火纯青,仿佛一部史诗般的纪录片,带领我们从宇宙大爆炸的奇点一直看到遥远的未来。作者的语言风格非常富有文学色彩,他没有回避那些关于暗物质、暗能量的未解之谜,而是用一种近乎哲学的笔触去探讨人类知识的边界。例如,在描述星系形成和恒星生命周期时,作者穿插了大量的观测数据和最新的太空望远镜图像,这些视觉证据极大地增强了文本的说服力和震撼力。我尤其欣赏他对宇宙学模型的批判性分析,他清晰地指出了不同理论模型之间的优缺点和适用范围,鼓励读者进行独立的思考,而不是盲目接受既有结论。这本书不仅仅是科普读物,它更像是一部激发探索欲的“思想探险指南”,读完后你会感觉自己对“我们在宇宙中的位置”有了更深刻的体会。

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我对古典文学的研究一直抱有浓厚的兴趣,而这本关于浪漫主义思潮兴起的专著,无疑为我的研究提供了一个全新的视角。作者采取了一种跨学科的整合方法,将文学创作与当时的政治、社会和哲学思潮紧密地联系起来,展现出一种宏大而细致的史观。他对于歌德、拜伦等核心人物的解读,不再是孤立地分析他们的作品,而是深入挖掘了他们所处的时代背景如何塑造了他们的创作主题——那种对个体情感的极端推崇、对自然力量的敬畏,以及对理性主义的反思。书中的引文选择极其精准,既有那些脍炙人口的名句,也有一些鲜为人知的书信片段,这些一手资料让论证充满了生命力。更让我感到惊喜的是,作者对女性作家在这一时期的贡献给予了充分的肯定和深入的分析,打破了传统叙事中对这一群体的边缘化处理。整本书的论证逻辑严密,引证扎实,是那种读完后需要合上书本,静坐许久才能消化其精髓的学术精品。

评分

这是一本关于现代计算机编程实践的指南,它的实用性和前瞻性令人印象深刻。书中并没有纠缠于某个特定语言的语法细节,而是专注于那些跨越所有编程范式的核心设计原则和性能优化技巧。作者非常推崇“清晰的代码胜于巧妙的代码”的理念,并在多个章节中详细阐述了如何通过重构、模块化设计和恰当的数据结构选择来达成这一目标。我最喜欢的部分是关于并发编程和异步处理的探讨。作者没有将并发描述成一个纯粹的数学问题,而是将其置于实际多核处理器环境中进行剖析,结合大量的代码示例展示了死锁、竞态条件等实际问题的解决方案。这些示例代码组织得非常好,易于复制和理解,并且作者还引导读者去思考在不同硬件架构下性能表现的差异。这本书的价值在于,它真正教会了我如何从一个“能写出代码的人”蜕变为一个“能设计出健壮、可维护系统的工程师”,对于任何想要提升自己软件架构能力的开发者来说,都是一本不可多得的宝典。

评分

这本物理学的书真是让人眼前一亮,从头到尾都透露着一股严谨又充满活力的气息。作者的叙述方式非常引人入胜,不像很多教科书那样枯燥乏味,而是像一位经验丰富的老教授在给你娓娓道来那些看似复杂的物理现象背后的深刻原理。特别是关于能量守恒和动量传递的章节,简直是点睛之笔。他没有直接抛出那些冷冰冰的公式,而是通过一系列贴近生活的例子,比如水龙头里流出的水柱的形态变化,或者飞机机翼在空气中产生的升力,层层深入地引导我们去理解这些核心概念。这种循序渐进的教学方法,极大地降低了初学者的入门门槛,让那些原本让人望而生畏的数学推导也变得可以理解和欣赏。我特别喜欢书中对历史背景的穿插介绍,了解了那些伟大的科学家是如何一步步攻克难题的,这不仅增加了阅读的趣味性,也让我对科学探索的精神有了更深的敬意。读完第一部分,我已经感觉自己对周围世界的物理规律有了更清晰的认知,那种“豁然开朗”的感觉,真是太棒了。

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