边界层理论

边界层理论 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

出版者:世界图书出版公司北京公司
作者:H.施利希廷 (Hermann Schlichting);K.Gersten
出品人:
页数:801
译者:
出版时间:2015-7-1
价格:CNY 129.00
装帧:平装
isbn号码:9787510098550
丛书系列:
图书标签:
  • 流体力学
  • 物理
  • 流体力学
  • 边界层
  • 传热
  • 流体动力学
  • 工程流体力学
  • 航空航天
  • 热力学
  • 数值计算
  • 物理
  • 数学模型
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具体描述

好的,为您创作一本不包含“边界层理论”内容的图书简介,字数约1500字。 --- 书名:流变动力学:非牛顿流体的复杂行为与工程应用 作者:[虚构作者姓名] 出版社:[虚构出版社名称] 出版日期:[虚构日期] --- 内容简介 导论:从经典流体力学到流变学的拓扑转向 在经典流体力学(如Navier-Stokes方程)的框架下,我们对牛顿流体(如理想气体和清水)的理解已经非常成熟。然而,面对现实世界中大量存在的复杂物质——从高分子溶液、血液、石油钻井泥浆到食品乳剂——牛顿模型的局限性暴露无遗。这些物质的粘度不再是恒定的,而是依赖于剪切速率、历史路径甚至温度、压力等环境因素。它们展现出令人着迷的非线性行为,构成了流变学(Rheology)这一交叉学科的核心研究对象。 《流变动力学:非牛顿流体的复杂行为与工程应用》并非对经典边界层理论的延伸或补充,而是深入探索了牛顿力学范畴之外的流体运动规律。本书聚焦于描述、建模和预测这些“怪异”流体的宏观和微观行为,旨在为理解和工程化应用提供一套系统的理论工具。 本书的结构设计旨在引导读者从基础的本构关系出发,逐步深入到复杂的时变流动与结构演变。 第一部分:流变学的基石——本构关系的构建与分类 本部分是理解非牛顿流体行为的起点。我们摒弃了传统流体静力学和动力学的简单线性假设,转而构建描述粘弹性、粘塑性等特性的数学模型。 第一章:应力与应变的历史依赖性 本章详述了流变学与其他力学科目的根本区别:时间依赖性。我们引入了粘弹性本构关系的框架,重点讨论了Kelvin-Voigt模型、Maxwell模型,以及更复杂的Prony级数表示,用以描述材料从粘性响应到弹性响应的过渡过程。通过蠕变和应力松弛实验,我们阐明了如何通过有限的参数集来拟合复杂的流变曲线。 第二章:剪切速率依赖的粘度函数 本章是理解“剪切变稀”和“剪切增稠”现象的关键。我们详细分析了幂律流体(Power Law Fluids)及其局限性,进而引入了更具物理意义的Casson模型(广泛应用于血液和浓缩悬浮液)和Herschel-Bulkley模型(考虑了屈服应力)。特别地,我们探讨了Cross模型,它成功地在低剪切下的牛顿区、高剪切下的幂律区之间建立了平滑过渡的数学桥梁。这些模型是化工、食品加工设计中不可或缺的工具。 第三章:多尺度视角下的结构演变 流变行为的根源在于流体内部微观结构的重排或断裂。本章超越了宏观本构方程,引入了非平衡态统计力学的视角。我们讨论了聚合物链的缠结(Entanglement)对粘度的影响,引入了Rouse模型和Zimm模型来描述链的动力学。对于悬浮液,我们分析了颗粒间作用力(如电荷排斥和范德华力)如何影响宏观剪切稀释,强调了结构张量在描述各向异性流变行为中的作用。 第二部分:非牛顿流动的场方程与数值模拟 在建立了本构关系后,本部分致力于将这些非线性本构方程融入到流体动力学的偏微分方程组中,并探讨求解这些复杂方程的现代方法。 第四章:广义流体动力学方程组 本章从质量守恒和动量守恒出发,推导了适用于粘弹性流体的运动方程。我们重点探讨了Oldroyd-B型方程,并分析了“假聚合物”现象(FENE-P模型)的产生机制,即在强剪切下出现应力超调(Stress Overshoot)的物理根源。本章将严格区分剪切变稀的粘塑性流动与具有记忆效应的粘弹性流动在数学模型上的显著差异。 第五章:复杂几何中的流动模式 对于非牛顿流体,流线形状和压力降的计算远非线性可加。我们深入研究了管流、平板流和圆柱同心流动中非牛顿效应的体现。特别地,本章探讨了死区(Dead Zones)的形成、二次流(Secondary Flows)的产生,以及弹性不稳定现象,如聚合物熔体挤出时发生的“鲨鱼皮”现象(Sharkskin Instability),这些都是经典牛顿流体模拟中不常出现的现象。 第六章:现代计算流变学(Computational Rheology) 鉴于非牛顿方程组的高度非线性,解析解极为罕见。本章介绍了求解这些问题的数值技术。我们侧重于有限元法(FEM)和有限体积法(FVM)在处理高模量比(Weissenberg数)问题时的挑战,例如网格畸变和数值振荡。我们详细讨论了VMS(Variational Multiscale)方法在稳定求解高拉伸流场中的应用,以及如何有效离散化时域积分中的历史依赖项。 第三部分:工程与应用中的流变学挑战 本书的最后一部分将理论框架应用于具体的工业场景,展示流变学如何解决现实工程中的“硬骨头”问题。 第七章:流变学在增材制造中的作用 在3D打印技术,特别是涉及挤出和光固化(SLA/DLP)的工艺中,流变学至关重要。我们分析了光敏树脂在光照下的实时固化动力学(光引发聚合的反应速率),以及层间材料的粘弹性如何决定最终零件的精度和力学性能。本章讨论了如何设计具有特定触变性的油墨,以确保打印路径的稳定性和层间的有效融合。 第八章:复杂多相流的流变学 本章关注气液、液固和液液多相流的宏观流变行为。我们研究了乳液和泡沫的稳定化,其中表面活性剂的吸附动力学直接影响了界面粘度。对于气力输送系统中的高浓度颗粒流,我们采用了Euler-Lagrange模型,并利用本构关系来准确描述颗粒床层中的阻力和能量耗散,而非简单地假设为牛顿流体。 第九章:生物医学流变学:血液动力学与组织工程 血液作为一种典型的非牛顿流体,其粘度受红细胞聚集和剪切速率的影响。本章深入研究了血液流变学在血管疾病诊断中的应用。此外,我们探讨了在组织工程支架的生物墨水设计中,流变学如何指导生物材料的挤出和成型,确保细胞在低应力下存活并保持其空间结构完整性。 --- 结语 《流变动力学:非牛顿流体的复杂行为与工程应用》旨在弥合基础流体力学与先进材料科学之间的鸿沟。本书的深度和广度,使其成为高年级本科生、研究生以及在化工、材料、生物工程领域工作的专业人士的宝贵参考资料。它将为您提供一套全新的工具箱,用于解析和驾驭那些遵循复杂运动法则的现代工程流体。

作者简介

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读后感

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史里希廷的这本书是相当牛逼的,有足够丰富的物理图画描述,而不只是乏味的数学公式。 最新版本貌似是2000年出版的。 国内也有对其第七版的译本,1988年科学出版社出版的。这个其实才是我看的版本,英文原作只看过上一个版本的,豆瓣的这本貌似给的图片就是最新的那个2000年版...

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史里希廷的这本书是相当牛逼的,有足够丰富的物理图画描述,而不只是乏味的数学公式。 最新版本貌似是2000年出版的。 国内也有对其第七版的译本,1988年科学出版社出版的。这个其实才是我看的版本,英文原作只看过上一个版本的,豆瓣的这本貌似给的图片就是最新的那个2000年版...

用户评价

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我是一名对计算流体动力学(CFD)有着濃厚興趣的學生,因此,我对《边界层理论》这本书的期望,更多地集中在其与数值模拟方法的联系上。我知道,边界层理论是CFD中处理粘性流动的基石之一,理解好边界层理论,对于构建准确的CFD模型至关重要。我希望这本书能够详细介绍边界层理论是如何融入到CFD的数值算法中的。例如,它如何影响网格的划分策略,如何选择合适的湍流模型,以及如何处理边界条件等。我特别期待书中能够提供一些具体的算例,展示如何利用边界层理论的知识来分析和预测流体流动行为,并与CFD的模拟结果进行对比。这本书,我希望它能成为我深入理解CFD原理,提升数值模拟能力的重要参考。它不仅能帮助我理解理论,更能让我看到理论在现代工程计算中的实际应用价值。

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老实说,拿到《边界层理论》这本书的时候,我内心是带着一丝忐忑的。毕竟,这个领域的概念往往是抽象且难以直观理解的,我担心这本书的讲解会过于晦涩,让我望而却步。然而,当我翻开第一页,被那清晰的排版和相对友好的语言所吸引时,我的担忧便消散了不少。我发现作者在处理复杂的物理现象时,并没有直接抛出枯燥的数学公式,而是先从一些更易于理解的宏观现象入手,循序渐进地引导读者进入边界层这个微观的世界。这一点对我来说至关重要,因为我需要一个能够建立直观认识的起点,而不是直接面对一堆符号。书中的插图也做得非常用心,那些描绘速度剖面、涡流结构和分离点的图示,比文字描述更能帮助我建立起对边界层行为的形象认知。我特别欣赏作者在讲解普朗特引入边界层概念的历史背景时所花费的笔墨,了解了理论提出的缘由和它所解决的实际问题,这让我对后续内容的学习充满了动力,也更深刻地理解了理论的价值和意义。

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《边界层理论》这本书,从我手中的触感来说,它给我一种厚重而又充满学术气息的质感。我一直认为,一本优秀的科学著作,不仅要在内容上严谨扎实,在形式上也应该具备一定的艺术性,能够吸引读者主动去探索。这本书的装帧设计,简洁而不失大气,封面的颜色和字体选择,都传递出一种沉静而专注的学术氛围,这让我对接下来的阅读充满了期待。我希望这本书能够以一种清晰、逻辑性强的方式,阐述边界层理论的核心概念。这意味着,从基本定义到其发展历程,再到各种复杂的现象和数学模型,都应该有条理地展开,方便我进行系统性的学习。我非常看重理论的构建过程,因此,我希望书中能够详细讲解普朗特引入边界层概念的思路,以及后续学者们在此基础上的发展和完善。这本书,我期待它能够用严谨的推导和详实的论述,为我构建起一个坚实的理论框架,让我能够深入理解流体在边界层区域所表现出的特殊行为。

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这本书,我拿到手的时候,就有一种沉甸甸的期待感。封面设计虽然朴实,但字体和排版的精巧却透露出一种扎实的学术气息,让我立刻联想到那些在书桌前埋头苦读的日子。翻开扉页,是作者的名字,虽然我之前并不太熟悉,但那种严谨的治学态度仿佛已经透过纸张传递过来。我喜欢这本书的纸质,不是那种光滑得反光的铜版纸,而是略带哑光、触感温润的特种纸,即使长时间翻阅,眼睛也不会感到疲劳。书的装帧也很牢固,每一页都缝合得严丝合缝,我知道,这是一本可以陪伴我很久的书,它不会轻易散架,就像它所承载的知识一样,坚固而可靠。我迫不及待地想要深入其中,探索那些关于“边界层”的奥秘,想象着它会如何勾勒出流体在固体表面附近那些错综复杂却又充满规律的运动轨迹。我希望这本书能够清晰地解释复杂的概念,用生动的例子和图表来辅助理解,让像我这样并非该领域顶尖的读者也能领略到边界层理论的魅力。

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从拿到《边界层理论》这本书的那一刻起,我就被它所散发出的沉静的书卷气所吸引。封面上的字体设计,以及整体的排版风格,都给我一种踏实、可靠的感觉,这正是我在阅读一本严谨的学术著作时所追求的。我期望这本书能够深入浅出地讲解边界层理论的数学框架。这意味着,我希望能看到清晰的方程推导过程,详细的边界条件设定,以及对各种求解方法的介绍。同时,我也希望作者能够对这些数学工具在边界层问题中的意义进行深刻的解读,让我明白每一个符号、每一个公式背后所蕴含的物理含义。这本书,我期待它能够成为我理解和运用边界层理论进行科学研究的得力助手。我希望它能为我提供扎实的理论基础,让我能够自信地去分析和解决相关的工程问题,并为我进一步探索更复杂的流体动力学问题打下坚实的基础。

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《边界层理论》这本书,从我手中的分量来看,它无疑是一部内容翔实、信息量巨大的著作。我是一位对工程力学领域有着广泛兴趣的读者,我相信这本书的知识体系能够极大地拓展我的认知边界。我期待这本书能够提供不同流动条件下边界层的详细分析。例如,我希望它能够深入探讨在低雷诺数、高雷诺数,以及不同流体性质(如粘度、密度)下,边界层的行为会发生怎样的变化。同时,我也希望书中能够涉及一些特殊情况下的边界层问题,比如热边界层、质量扩散边界层等,这些都与传热传质等工程问题息息相关。这本书,我希望它能为我提供一个全面而系统的边界层理论知识体系,让我能够从更广阔的工程应用视角来理解和掌握这一重要的力学概念,并为我解决实际工程挑战提供有力的理论支持。

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我对于《边界层理论》这本书的期望,不仅仅是停留在理论知识的层面,我更希望它能帮助我理解这些理论如何在现实世界中得到应用。我是一名对航空航天工程有着浓厚兴趣的学生,我知道边界层理论在飞行器的设计中起着至关重要的作用。我希望这本书能够提供足够多的案例研究,展示边界层理论如何被用来分析和优化飞机的气动性能,比如如何减小翼型的阻力,如何提高升力,以及如何预测和控制失速现象。我特别期待书中能够详细讲解关于边界层控制的技术,例如使用吸气、吹气或者改变表面形状等方法来改变边界层的行为,从而达到改善气动效率的目的。此外,我也希望书中能触及一些更前沿的研究方向,比如微尺度边界层、超音速边界层等,让我对这个领域有一个更广阔的视野。这本书,我希望它能成为我连接理论与实践的桥梁,帮助我更好地理解工程设计中的挑战,并激发我解决这些挑战的灵感。

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拿到《边界层理论》这本书,我首先被它那沉静而又充满学术气息的外观所吸引。我一直认为,一本好的科普读物或者学术入门书籍,其排版和设计就如同它的内容一样重要,能够直观地传达出作者的严谨态度。我期望这本书能够以一种易于理解的方式,介绍边界层理论在不同工程领域的应用。例如,我希望它能够详细阐述边界层理论在航空航天、汽车工业、海洋工程、以及建筑工程等领域中的具体作用。我尤其感兴趣的是,如何利用边界层理论来优化设计,从而提高效率,降低能耗,或者增强结构的安全性。这本书,我期待它能够成为我理解科学技术如何解决现实世界问题的一个窗口,让我能够从中汲取灵感,并更深入地了解边界层理论的实际价值和深远影响。

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我是一位对物理世界充满好奇的普通读者,对《边界层理论》这本书的期待,更多地源于一种对未知领域探索的渴望。我常常在日常生活中观察到各种流体现象,比如风吹过树叶的沙沙声,水流过河道的潺潺声,这些都让我对流体的运动产生了浓厚的兴趣。而“边界层”这个概念,对我来说,就像是隐藏在这些宏观现象背后的一层微妙而又至关重要的“幕布”,它影响着整个流体运动的走向。我希望这本书能够用一种相对通俗易懂的语言,来解释边界层理论是如何诞生的,它解决了当时科学上面临的哪些难题。同时,我也希望它能通过生动的比喻和形象的插图,来帮助我理解诸如速度亏损、粘性影响等抽象概念。这本书,我期待它能打开我认识流体世界的一扇新窗口,让我能够用一种更深刻、更细致的视角去理解身边那些曾经被我忽略的物理现象,并从中体会到科学的魅力。

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这本书,我尝试着从一个对流体力学略知一二的门外汉的角度来审视。我一直对“边界层”这个词组感到好奇,它听起来既有物理学的严谨,又带有某种艺术性的描绘,仿佛是物质世界中那些不为人知的细微之处。当我拿到《边界层理论》这本书时,我被它厚重的体积所震撼,这无疑预示着其内容的丰富和深入。我期待的是,它能像一位经验丰富的向导,带领我穿越流体动力学迷宫,揭示那些在物体表面附近发生的,决定着宏观流动特性的微妙力量。我希望这本书能够详尽地介绍边界层的基本概念,比如它的形成机制、厚度、以及它与外围流动的相互作用。同时,我也希望能了解不同类型的边界层,例如层流边界层和湍流边界层,它们各自的特点和演变过程。此外,我还希望书中能够探讨边界层分离的现象,以及它对物体升力、阻力等关键参数的影响。这本书,我希望它能在我脑海中构建出一幅清晰而完整的边界层运动图景,让我能够用一种更深刻的视角去理解飞机如何飞行,汽车如何减阻,以及其他种种与流体交互相关的工程问题。

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