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出版者:人民郵電齣版社

作者:

出品人:

頁數:301

译者:

出版時間:2002-7

價格:25.0

裝幀:平裝

isbn號碼:9787115093943

叢書系列:

圖書標籤:

• 離散數學
• 數學基礎
• 計算機科學
• 邏輯學
• 集閤論
• 圖論
• 組閤數學
• 算法設計
• 數據結構
• 數學建模

好的，這是一本名為《流體力學基礎與工程應用》的圖書簡介，完全不涉及《離散數學》的內容，旨在提供一個詳盡、專業且富有吸引力的閱讀指南。 --- 《流體力學基礎與工程應用》 內容概述：駕馭無形的力量，探索物質運動的奧秘 《流體力學基礎與工程應用》是一部全麵、深入且極具實用價值的教科書與參考手冊。本書旨在為工程、物理、環境科學以及相關領域的學生、研究人員和一綫工程師提供堅實的理論基礎和前沿的工程應用指導。我們不僅係統地梳理瞭流體力學的基本原理、分析方法和計算工具，更強調如何將這些理論知識轉化為解決實際工程問題的能力。 本書的結構設計遵循“理論先行，應用驅動”的原則，從宏觀的現象描述過渡到微觀的分子運動機製，最終聚焦於復雜工程係統中的流體行為預測與控製。全書力求在保持科學嚴謹性的同時，確保內容的清晰度和可讀性，使讀者能夠平穩地跨越從初級概念到高級分析的鴻溝。 --- 第一部分：基礎與靜力學——流體的本質與平衡 本部分奠定瞭流體力學研究的基石。我們首先聚焦於流體運動的宏觀描述，即場的概念，並引入流體動力學分析中不可或缺的控製體方法（Control Volume Approach）。 1. 流體的基本概念與性質： 詳細討論瞭流體的定義、粘性、密度、壓縮性、錶麵張力以及流體分類（牛頓流體與非牛頓流體）。重點解析瞭“連續介質假設”的適用範圍和物理意義。 2. 流體靜力學： 深入探討瞭靜止流體中的壓力分布規律。內容包括帕斯卡定律、靜水壓力公式的推導、測壓計（皮托管、U型管）的工作原理與誤差分析，以及浮力、阿基米德原理在船舶穩定性和浮力計算中的應用。特彆設計瞭關於水工結構受力分析的實例，展示靜力學在壩體設計中的關鍵作用。 3. 運動學： 分析流體運動的描述方式——歐拉觀點與拉格朗日觀點。引入瞭流綫、跡綫、流束的概念，並詳細講解瞭速度場、加速度場的梯度分析，為後續的動力學分析做好準備。 --- 第二部分：流體動力學——守恒定律的數學錶達 第二部分是全書的核心，它將守恒定律與微分方程分析相結閤，構建瞭描述流體運動的數學框架。 4. 積分形式的守恒方程： 基於控製體方法，詳細推導瞭質量守恒（連續性方程）、動量守恒（納維-斯托剋斯方程的積分形式）和能量守恒方程。這些方程是所有宏觀流體問題分析的起點。 5. 微分形式的控製方程： 深入探討瞭納維-斯托剋斯方程（Navier-Stokes Equations）的完整形式，包括其在笛卡爾、柱坐標和球坐標係下的錶示。重點講解瞭無粘流體的歐拉方程，以及如何通過勢流理論處理復雜的無粘流動問題，包括達西定律（D’Alembert’s Paradox）的討論。 6. 粘性流動的分析： 引入瞭雷諾數（Reynolds Number, Re）作為無量綱參數的重要性，闡述其在判斷流動狀態（層流與湍流）中的決定性作用。詳細分析瞭邊界層理論，包括普蘭特（Prandtl）的邊界層概念、斯托剋斯問題（Stokes Flow）以及平闆上的摩擦阻力計算。 7. 相似性與量綱分析： 運用白金漢 $pi$ 定理，教授讀者如何通過量綱分析構建無量綱參數（如馬赫數、弗勞德數、韋伯數），這對於工程中的物理模型實驗設計和結果外推至關重要。 --- 第三部分：流動類型與經典應用 本部分將基礎理論應用於具體的流動場景，強化讀者的工程直覺。 8. 管內流動分析： 聚焦於管道係統中的實際問題。詳細分析瞭達西-魏斯巴赫摩擦因子的確定（穆迪圖的應用）、沿程阻力和局部阻力（局部配件）的計算。內容涵蓋瞭復雜管網的流量分配、泵站選型與係統水頭綫分析。 9. 外部流體力學： 探討物體繞流問題，包括機翼、汽車車身和建築結構周圍的氣動/水動力特性。深入講解瞭升力與阻力的産生機製，以及如何通過流場可視化技術（如煙流、粒子成像測速 PIV）評估物體錶麵的壓力分布和分離點。 10. 可壓縮流動的初步： 引入瞭馬赫數的概念，重點討論瞭等熵流動、斜激波和正激波在超音速飛行器設計中的影響。對於空氣動力學和燃氣輪機設計領域提供必要的理論基礎。 11. 開敞渠道水流： 專為水利工程設計，包括均勻流、變坡水流的分析，曼寜公式的應用，以及堰流、渠道中的水躍（Hydraulic Jump）現象的能量分析與工程控製。 --- 第四部分：計算流體力學（CFD）導論與現代工程實踐 認識到解析解在復雜幾何體中的局限性，本書的最後一部分全麵介紹瞭現代工程中不可或缺的數值方法——計算流體力學。 12. CFD的基本框架： 概述瞭求解納維-斯托剋斯方程的主要數值方法，包括有限差分法（FDM）、有限體積法（FVM）和有限元法（FEM）的基本思想。重點介紹如何將控製方程離散化，並討論瞭壓力-速度耦閤算法（如SIMPLE算法）的流程。 13. 湍流模型的選擇與應用： 深入分析瞭湍流的復雜性，並詳細介紹瞭工程中最常用的湍流模型，如零方程、一方程（如Spalart-Allmaras）、二方程（如$k-epsilon$ 和 $k-omega$ SST 模型）的適用範圍、優缺點和網格無關性要求。 14. 工業案例分析： 通過多個大型案例（如熱交換器的優化設計、復雜地形下的風場模擬、水泵葉輪的水力優化），演示如何利用專業CFD軟件（如Ansys Fluent, OpenFOAM）建立物理模型、設置邊界條件、執行求解並進行後處理，確保結果的可信度與工程實用性。 --- 本書特色 理論的深度與工程的廣度完美結閤： 每一章節的理論推導後，均緊接著至少兩個詳細的工程實例計算。 豐富的圖錶與算例： 包含數百張精心繪製的流場圖、流程圖和對比圖錶，輔助理解抽象概念。 批判性思維培養： 不僅教授“如何計算”，更強調“何時使用何種模型”，培養讀者對模型假設局限性的識彆能力。 現代計算工具集成： 提供瞭CFD工具的使用指導，確保讀者能快速對接現代工業標準。 《流體力學基礎與工程應用》旨在培養新一代能夠駕馭復雜流體現象，並能利用先進工具解決能源、交通、環境和生物醫學等前沿工程挑戰的專業人纔。閱讀本書，將使您真正掌握這門“無形的力量之學”。

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這本書的語言風格帶著一種老派學者的沉穩和幽默感，這在技術類書籍中是相當少見的。它不像那種冷冰冰的公式堆砌，作者在解釋一些晦澀難懂的概念時，會不時地引用一些曆史典故或者哲學思辨，一下子就把你從純粹的符號運算中抽離齣來，思考這些數學工具的起源和意義。比如，在討論歸納法時，作者並沒有直接給齣標準定義，而是用瞭一個非常生動的“多米諾骨牌效應”的比喻，讓我瞬間就抓住瞭核心的遞推思想。我注意到，書中的習題設計非常用心，難度梯度設置得極其閤理，從基礎的練習到需要綜閤運用多個章節知識的綜閤大題，都有覆蓋。對於我這種需要通過大量練習來鞏固理解的人來說，這本書提供的素材簡直是取之不盡，用之不竭的訓練場。

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說實話，這本書的閱讀體驗是一場漫長的智力挑戰，但絕對是物超所值。我尤其欣賞作者在處理組閤數學部分時所展現齣的那種近乎藝術性的排版和布局。你知道，有些數學書排版得密密麻麻，讓人望而生畏，但這本則不然。它在關鍵的公式和定理旁留有足夠的空白，配色也采用瞭柔和的冷色調，極大地減輕瞭長時間閱讀帶來的視覺疲勞。更重要的是，書中穿插瞭許多“思考題”和“拓展閱讀”，這些部分並非強製性的，但它們像一個個迷人的岔路口，引導著你深入探索更深層次的理論背景或者相關領域的前沿進展。我花瞭好大力氣纔啃完瞭關於生成函數的那幾章，過程雖然痛苦，但當最終理解瞭如何用它來解決那些看似無解的計數問題時，那種豁然開朗的感覺，是任何電子遊戲都無法比擬的成就感。它不僅僅是知識的傳遞，更像是一種思維模式的重塑。

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最近讀完瞭一本關於計算機科學基礎的著作，不得不說，它的深度和廣度都超乎瞭我的預期。這本書的結構設計得非常巧妙，從最基本的邏輯推理入手，層層遞進，將復雜的數學概念用清晰易懂的方式展現齣來。尤其讓我印象深刻的是它在講解集閤論和圖論時所采用的實例，這些案例並非那種枯燥的教科書式的抽象描述，而是緊密結閤瞭現實生活和工程應用中的問題，比如網絡路由優化、數據結構的設計等等。這使得原本感覺高冷的理論知識變得鮮活起來，讓我能夠更直觀地理解其背後的思想和應用價值。作者的敘述風格非常嚴謹，每一個定義、每一個定理的推導都邏輯鏈條完整，沒有絲毫含糊不清的地方，這對於需要紮實基礎的學習者來說，簡直是一份寶典。我甚至可以想象，未來在進行算法設計或係統分析時，我都會不自覺地迴想起書中的某些證明過程，那種清晰的思維框架已經深深地烙印在瞭我的腦海裏。

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坦白講，這本書的裝幀和紙張質量遠超齣瞭我作為一本專業教材的心理預期。打開書本時，那股油墨的清香，加上厚實的封麵和不易反光的紙張，讓閱讀過程本身變成瞭一種享受。我很少在翻閱一本技術書籍時會産生“愛不釋手”的感覺，但這本書的觸感和視覺體驗確實非常齣色。內容方麵，它對有限狀態機和自動機理論的闡述極其透徹，特彆是對正則錶達式和文法形式的對比分析，邏輯推演嚴密到令人嘆服。我尤其喜歡其中一章專門討論瞭如何使用這些工具來分析和設計編譯器前端的工作流程，這使得抽象的理論一下子落地為具體的工程實踐。如果說市麵上大多數教材隻是教你“如何做”，那麼這本書則著重於告訴你“為什麼必須這麼做”，它培養的不是技巧，而是洞察力。

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這本書給我的感覺更像是一本工具箱，而不是一本簡單的讀物。我原本以為自己對數理邏輯已經有所瞭解，但在閱讀瞭它關於一階邏輯和可滿足性理論的那部分內容後，我纔意識到自己過去的理解是多麼膚淺和片麵。作者對於證明的詳盡程度把握得恰到好處，既沒有過度簡化到讓人抓不住重點，也沒有冗餘到讓人迷失在細節的泥潭裏。特彆是書中對“不完備性定理”的介紹部分，那種將復雜的數學邏輯與深刻的哲學洞察力完美結閤的處理方式，讓我對數學的邊界和可能性産生瞭全新的敬畏。我甚至將這本書的某些章節作為參考，去幫助我理解一些程序語言的設計哲學——原來許多看似是編程上的約定俗成的規則，其根源都可以追溯到這些嚴密的數學基礎之上。這本書，是真正意義上的“內功心法”。

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