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出版者:中国水利水电出版社

作者:龚景毅,汪文萍

出品人:

页数:263

译者:

出版时间:2007-7

价格:26.00元

装帧:

isbn号码:9787508447292

丛书系列:

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《流体动力学基础与应用》 内容简介 本书旨在为工程技术人员、科研工作者以及相关专业学生提供一个全面而深入的流体动力学理论基础和工程实践应用指南。全书内容涵盖了从基本的流体力学概念到复杂的湍流模型和多相流现象，力求在理论深度与工程实用性之间取得完美平衡。 第一部分：流体力学基础理论 第一章：流体的基本性质与流态分类 本章详细阐述了流体的定义、宏观性质，包括密度、比重、粘度、表面张力、压缩性等。重点讨论了牛顿流体与非牛顿流体的本构关系，以及流体的热力学特性。内容深入探讨了流体静力学原理，包括静止流体中的压力分布、帕斯卡定律的应用，以及浮力和连通器问题。此外，本章还对流体的宏观运动状态进行了分类，为后续的动量方程和能量方程的推导奠定了基础。 第二章：流动的基本守恒定律 本章是流体力学分析的核心。我们首先引入了流动的描述方法，包括拉格朗日描述和欧拉描述。随后，详细推导并阐释了流体运动的三个基本守恒定律： 连续性方程（质量守恒）： 阐述了流体质量如何在流场中保持不变的数学表达，包括微分形式和积分形式，并讨论了不可压缩流体和可压缩流体中该方程的具体应用。 动量方程（牛顿第二定律在流体上的推广）： 详细推导了纳维-斯托克斯（Navier-Stokes, N-S）方程，这是描述粘性流体运动的基石。本章将分析了牛顿流体受力情况下的动量平衡，并介绍了雷诺输运定理在系统分析中的应用。 能量方程： 从热力学第一定律出发，推导了流体动的能量方程，考虑了内能、动能、压力功以及热传导和粘性耗散等效应。 第三章：无粘流动与伯努利原理 本章聚焦于理想流体（无粘性、不可压缩）的运动规律。重点分析了欧拉方程，并在此基础上深入探讨了伯努利方程。伯努利方程作为描述流线上的能量守恒的简洁形式，将在后续的管道流动、水力机械设计中发挥关键作用。本章还介绍了势流理论的基本概念，如速度势和流函数，并探讨了达朗贝尔佯谬的物理意义。 第四章：粘性流动的基本规律与边界层理论 本章是理解实际工程问题的关键。详细分析了粘性对流体运动的影响，引入了雷诺数（Reynolds number, Re）这一核心无量纲参数，用以判断惯性力和粘性力的相对作用。 层流与湍流： 深入区分了层流和湍流的特征、转变条件，并介绍了湍流的基本统计特性，如脉动速度和雷诺应力。 边界层理论： 阐述了普朗特（Prandtl）边界层概念，解释了固体壁面附近速度梯度的剧烈变化。推导了普朗特边界层方程，并通过玻尔修斯（Blasius）近似解法求解了平板上均匀流动问题，获得了阻力系数的解析表达式。 第二部分：工程中的流动分析与计算 第五章：管道内流动与损失计算 本章专注于工程中最常见的二维和三维管道流动问题。 充分发展流动： 分析了圆形管道内的层流和湍流流动，推导了哈根-泊肃叶（Hagen-Poiseuille）定律，并引入了达西-魏斯巴赫（Darcy-Weisbach）摩擦因子，详细解释了穆迪图（Moody Chart）的应用，用以计算沿程摩擦损失。 局部损失： 讨论了阀门、弯管、突然扩缩等管件引起的局部能量损失，并介绍了等效长度法和阻力系数法。 复杂管网分析： 提供了求解多支路管网流量和压力的基本方法，如谢才公式和泰勒级数修正法。 第六章：可压缩流动的基本原理 本章将流体动力学扩展至气体高速流动领域。 基本概念： 引入了声速、马赫数（Mach number, Ma）的概念，区分了亚音速、跨音速、超音速和高超音速流。 等熵流动： 详细分析了基于等熵关系的管道流量与面积变化关系（拉伐尔喷管的基础），包括临界状态的确定。 激波理论： 重点讲解了斜激波和正激波的形成机理、结构及热力学分析，应用正激波关系式（Rayleigh公式）计算激波前后的参数突变。 边界层中的热效应： 讨论了高超声速流动中气动加热的现象和初步分析方法。 第七章：流动测量与实验技术 本章介绍了用于验证理论计算和监测工程流场的实验方法。 速度测量技术： 详细介绍皮托管（Pitot tube）、皮兰管（Pitot-static tube）的原理和使用限制。深入讲解了先进的非接触式测量技术，如粒子图像测速技术（PIV）和激光多普勒测速技术（LDA），及其在复杂流场解析中的优势。 压力与流量测量： 讨论了静压孔布置、压力传感器选择，以及文丘里管、涡街流量计在实际工况下的应用与校准。 流场可视化： 介绍了烟雾、染料注入等经典方法，以及利用红外热成像技术观察边界层分离和湍流结构的方法。 第三部分：高级专题与计算流体力学（CFD）概述 第八章：湍流建模与数值方法导论 鉴于湍流的内在随机性和复杂性，本章侧重于工程中如何对湍流进行有效建模和数值求解。 雷诺平均 Navier-Stokes (RANS) 方程： 阐述了如何对 N-S 方程进行时间平均，从而得到包含雷诺应力的 RANS 方程组。 湍流模型： 详细介绍并对比了常用的二阶矩模型，特别是 $k-epsilon$ 模型和 $k-omega$ 模型。讨论了它们各自的适用范围和局限性，以及如何通过修正系数来适应不同的壁面边界条件。 数值求解基础： 简要介绍计算流体力学（CFD）的基本流程，包括网格生成、离散化方法（如有限体积法）、求解器选择（如SIMPLE算法），为读者理解现代工程仿真工具提供了必要的理论背景。 第九章：多相流与特殊流动现象 本章探讨了更贴近复杂工业过程的流体问题。 多相流概述： 区分了气-固、气-液、液-液等基本多相流类型。介绍了描述多相流的常用模型，如欧拉-欧拉模型和欧拉-拉格朗日模型。 空化现象： 深入分析了液体中由于压力降低导致气泡生成、成长和溃灭的过程，讨论了空化数（Cavitation number）及其对水泵、螺旋桨等水动力设备性能的影响。 非牛顿流体流动： 针对剪切变稠、剪切稀化流体（如浆料、聚合物溶液），分析了其本构方程，并探讨了管道中这类流体的流动特性与牛顿流体的区别。 本书结构严谨，逻辑清晰，配备了大量的工程算例和习题，旨在帮助读者不仅掌握流体力学的原理，更能将其有效地应用于航空航天、能源、化工、水利等领域中的实际工程设计与分析挑战中。

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这本书的编辑思路真的是太清晰了！从目录的设置就能看出作者和编辑的用心良苦。每一章节的内容都环环相扣，逻辑性极强，仿佛是一步步地引导着读者走向最终的领悟。我特别喜欢书中对概念的界定，总是那么精准而到位，避免了任何歧义。在解释复杂的问题时，作者运用了大量生动的比喻和形象的例子，让原本抽象的理论变得触手可及。我是一个比较注重细节的人，而这本书在这方面做得无可挑剔，即使是最小的细节，作者也讲解得非常透彻，毫无遗漏。阅读的过程中，我几乎没有遇到任何理解上的障碍，这得益于其条理分明的结构和浅显易懂的语言。这本书让我觉得，学习和探索一件事情，原来可以如此轻松而愉悦。

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这本书的包装设计真是太棒了！封面上那流畅的曲线和深邃的蓝色调，立刻就吸引了我。当我拿到它的时候，能感受到纸张的质感，不是那种廉价的印刷品，而是带着一丝恰到好处的厚重感。翻开扉页，油墨的味道扑鼻而来，不是刺鼻的化工气味，而是温和的印刷香味，让人心情舒畅。内页的排版也非常讲究，文字大小适中，留白恰当，读起来不会感到拥挤或疲劳。每一个章节的标题都设计得很有艺术感，和正文的字体搭配得天衣无缝。我特别喜欢书中那些插图，无论是线条的粗细还是色彩的运用，都显示出制作者的用心。有时候，一本好书不仅仅在于内容，它的外观和触感同样能影响读者的阅读体验。这本书在这方面做得确实非常出色，让我迫不及待地想深入其中一探究竟。我甚至已经开始想象，在某个悠闲的午后，泡一杯香浓的咖啡，就着窗外洒进的阳光，静静地翻阅这本书，那种感觉一定很美妙。

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我一直认为，一本真正的好书，应该能够触动读者的内心，引发情感上的共鸣。而这本书，无疑做到了这一点。它所描绘的场景，充满了诗意和哲理，仿佛能将我带入其中，与书中人物一同经历喜怒哀乐。作者的文字功底十分了得，遣词造句间充满了感染力，字里行间流淌着真挚的情感。我常常会为书中某些情节而感动落泪，也会因为主人公的坚韧而感到振奋。这本书不仅仅是在讲故事，更是在传递一种生活态度和人生智慧。它让我重新审视了自己，也让我对生活有了更深的理解和感悟。阅读这本书，就像是进行了一次心灵的洗礼，让我觉得更加平和和充实。

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这本书的启发性真的太强了！在阅读的过程中，我发现它提供了一种全新的思考方式，让我能够跳出固有的框架，去探索更多的可能性。作者提出的很多观点都非常有独创性，颠覆了我之前的一些认知。我常常会在阅读完某个章节后，陷入深深的沉思，思考它所带来的意义和影响。这本书并没有直接给出答案，而是通过抛出问题，引导读者去独立思考，去寻找属于自己的答案。我非常喜欢这种互动式的阅读体验，它让我感觉自己不仅仅是一个被动的接受者，更是一个积极的参与者。这本书极大地拓展了我的视野，也激发了我对未知领域的好奇心。

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我向来对那些能够激发思考的书籍情有独钟，而这本书恰恰就给我带来了这样的惊喜。它并非是那种枯燥乏味的理论堆砌，而是通过一个个引人入胜的案例，巧妙地将深奥的道理阐释得浅显易懂。作者在叙述时，语言风格多变，时而如溪流般细腻，时而又如江河般磅礴，总是能恰到好处地抓住读者的注意力。我尤其欣赏它在论证过程中所展现出的严谨性，每一个观点都有充分的依据支撑，读起来让人心服口服。更让我惊喜的是，这本书并没有局限于单一的视角，而是从多个维度去剖析问题，这使得我对所探讨的主题有了更加全面和深刻的认识。在阅读过程中，我常常会产生醍醐灌顶之感，也会忍不住停下来，反复咀嚼那些触动我的句子。这本书不仅仅是在传递知识，更是在引领我进行一场思维的探索和升华。

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