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出版者:John Wiley & Sons Inc

作者:Hinds, William C.

出品人:

页数:504

译者:

出版时间:1999-1

价格:1440.00元

装帧:HRD

isbn号码:9780471194101

丛书系列:

图书标签:

• 技术
• textbook
• 气溶胶
• 气溶胶技术
• 颗粒物
• 环境科学
• 化学工程
• 物理学
• 纳米技术
• 空气污染
• 喷雾
• 工业应用

好的，这是一份为一本名为《Aerosol Technology》的图书撰写的、不包含该书内容的详细图书简介。 --- 书名：《流体力学基础与应用》 作者： [此处填写虚构作者姓名，例如：张伟, 李明] 出版社： [此处填写虚构出版社名称，例如：科学技术出版社] ISBN： [此处填写虚构ISBN号，例如：978-7-5023-1234-5] 字数： 约 780,000 字 --- 图书简介：流体力学基础与应用 概述 《流体力学基础与应用》是一部内容详尽、覆盖面广的经典教材与参考手册，旨在为工程、物理、化学以及地球科学等领域的学生和专业人士提供坚实的流体力学理论基础和广泛的实际工程应用指导。本书不仅深入阐述了流体力学的基本原理、控制方程和分析方法，更侧重于如何将这些理论应用于解决复杂的现实世界问题，如管道流动、水轮机设计、大气环流模拟以及生物流体力学等。全书结构严谨，逻辑清晰，配以大量的例题和工程实例，确保读者能够从理论走向实践。 核心内容与结构 本书共分为五大部分，共十八章，层次分明地构建了从宏观到微观、从理论到应用的知识体系。 第一部分：流体力学基础与基本概念（第1-4章） 本部分是全书的基石，重点介绍流体力学的基本定义、物质属性以及流体运动的描述方法。 第1章：流体力学的基本概念与历史发展 探讨了流体与固体的本质区别，流体的宏观和微观描述，介绍了流体力学的学科分支及其在现代工程中的重要地位。重点讨论了流体静力学中的压力分布、浮力计算及稳定平衡条件。 第2章：流体运动的描述与参考系 详细解析了拉格朗日和欧拉描述方法，介绍了物质导数、流线、迹线和涡线等关键概念。对张量分析在流体力学中的应用进行了基础性介绍，为后续的控制方程推导奠定数学基础。 第3章：流体动力学基础方程（一）：质量守恒与动量守恒 严格推导了雷诺输运定理，并基于此导出了不可压缩流体的质量守恒方程（连续性方程）和牛顿流体的纳维-斯托克斯（Navier-Stokes, N-S）方程。对理想流体（欧拉方程）和粘性流体（N-S 方程）的适用范围和物理意义进行了深入辨析。 第4章：流体动力学基础方程（二）：能量守恒与热力学 引入了流体作为热力学系统时的能量方程，讨论了粘性耗散、热传导和对流换热在流体运动中的作用。重点讲解了等熵流动的基本特征及其在高速流动分析中的应用。 第二部分：经典流动分析与无粘流体（第5-7章） 本部分聚焦于理想条件下（无粘性）的流动分析，以及工程中常见的简化模型。 第5章：相似性原理与量纲分析 系统介绍了无量纲化的重要性，详细讲解了 Buckingham $pi$ 定理的应用，并通过实例展示了如何利用相似性原理进行实验设计和模型缩放，避免了不必要的复杂计算。 第6章：不可压缩牛顿流体的简化分析 探讨了伯努利方程的适用性、局限性及修正形式。分析了管道中层流和湍流的特性，计算了摩擦损失和压力降，并引入了阻力系数的概念。 第7章：势流理论与二维流动的分析 基于拉普拉斯方程，系统阐述了速度势和流函数的概念。通过复变函数理论，详细分析了二维不可压缩无粘流动的叠加原理，包括源、汇、偶极子、匀流以及库塔-儒科夫斯基定理在翼型理论中的初步应用。 第三部分：粘性流体流动与边界层理论（第8-11章） 本部分深入探讨粘性对流体运动的决定性影响，这是理解实际工程问题的核心。 第8章：真实的粘性流：层流与湍流 对比分析了层流和湍流的特征，重点讨论了湍流的统计性质、雷诺应力模型。详细介绍了湍流边界层理论，包括速度廓线和对数律。 第9章：边界层分离与流场控制 详细分析了压强梯度对边界层发展的影响，阐述了边界层分离的机理、临界点预测。引入了流场控制技术（如吸气、吹气）在改善气动外形和减少阻力方面的应用。 第10章：管道流动与管网系统分析 全面覆盖了圆管和非圆截面管道中的流动。深入探讨了沿程和局部水头损失的计算方法，并介绍了哈森-威廉斯公式和达西-威斯巴赫公式的工程应用。特别针对复杂的管网系统（如并联和串联管路）的压力分配和流量计算提供了系统化的解题步骤。 第11章：外形阻力与升力 从流体力学角度解释了物体绕流时产生的阻力（摩擦阻力和压差阻力）和升力。分析了不同雷诺数下钝体和尖锐体（如球体、圆柱体）的绕流特性，为结构设计中的载荷估算提供理论支撑。 第四部分：可压缩流体动力学（第12-14章） 本部分专注于研究流速接近音速或超过音速时的流动现象，这在航空航天领域至关重要。 第12章：基本概念与等熵流动 讨论了声速的产生机制，介绍了马赫数（Mach Number）的概念及其物理意义。详细推导了可压缩流动的等熵关系式，包括压力、温度、密度和速度之间的变化规律。 第13章：正激波与斜激波 这是可压缩流动的核心。详细推导了斜激波的 $ heta-eta-M$ 关系，分析了激波的结构和热力学不可逆性。通过图解法和计算方法，指导读者如何预测和分析超音速翼型周围的激波结构。 第14章：流道中的一维可压缩流动 分析了气流在管道中经过摩擦（Fanno 流）和非等熵膨胀/压缩（Rayleigh 流）的效应。详细讨论了管道堵塞问题和等熵膨胀至真空的理论极限。 第五部分：专业应用与前沿课题（第15-18章） 本部分将基础理论应用于特定工程领域，并探讨了现代计算流体力学的初步概念。 第15章：多相流与非牛顿流体 扩展了对牛顿流体的讨论范围。介绍了气液、气固两相流动的基本模型，如两流体模型和欧拉-欧拉模型。对剪切变稀、剪切增稠等非牛顿流体的本构关系和流动特性进行了描述。 第16章：地下水动力学与渗流 将流体力学原理应用于多孔介质。介绍了达西定律及其适用范围，分析了地下水流场的稳定流动和瞬态流动问题，包括含水层抽水与回灌的解析解法。 第17章：涡旋动力学与转动系统 深入探讨了三维流场中的涡量输运与演化。分析了三维翼型上的诱导速度、诱导阻力。针对泵、风机等转动机械，讲解了叶轮设计中的基本流体力学原理，如欧拉涡轮机械方程。 第18章：计算流体力学（CFD）导论 简要介绍了 CFD 的基本流程：前处理、求解器和后处理。解释了有限体积法（FVM）的原理，并讨论了离散化过程中的数值稳定性和收敛性问题，为读者进一步学习专业 CFD 软件使用提供理论框架。 本书特色 1. 理论深度与广度兼备： 严格的数学推导确保了理论的严谨性，同时结合大量工程背景的阐述，保证了知识的实用性。 2. 丰富的工程实例： 书中穿插了数十个详细的工程案例分析，涵盖石油天然气输送、航空气动设计、水利枢纽设计等多个领域。 3. 详尽的习题与附录： 每章末尾均附有难度递进的习题，帮助巩固概念。附录部分提供了常用的物理常数表、流体性质数据表以及经典流动解析解的对比汇总。 4. 聚焦控制方程的应用： 本书的精髓在于教会读者如何根据实际工况，选择并简化控制方程，从而得到可用于工程判断的有效解。 《流体力学基础与应用》不仅是一本优秀的本科生教材，更是从事相关领域研究和工程设计人员不可或缺的案头工具书。

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这本关于气溶胶技术的大部头，拿到手的时候我就被它厚实的装帧和严谨的排版镇住了。说实话，我一开始是对这个领域有些敬畏的，毕竟它听起来就充满了复杂的物理化学和工程学知识。但翻开目录才发现，作者的功力实在深厚，他似乎没有放过任何一个关键的环节。从气溶胶的基础理论——颗粒的生成、迁移、沉积机制，到实际应用中的各种测量和控制技术，简直是一本活的百科全书。我尤其欣赏它在理论推导和实际案例之间的平衡把握。比如，在介绍布朗运动对颗粒扩散影响的那一章，作者并没有仅仅抛出公式，而是通过一系列精妙的图示，将那些抽象的随机游走过程变得直观可感。我记得我花了整整一个下午，反复揣摩那些关于凝聚核生成速率的公式，书里对不同温度和湿度梯度下，核的形成路径分析得极为透彻，这一点对于我后续进行环境模拟实验至关重要。整个阅读过程就像是跟着一位经验丰富的老教授在实验室里进行深度访谈，每一步都有理有据，绝不含糊。尽管有些深入的数学部分需要反复查阅参考资料，但正是这种深度，让我觉得这笔投资绝对值回票价了。它不仅仅是一本教科书，更像是一份可以随时翻阅的、关于气溶胶世界操作指南。

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初读这本书，我最大的感受是它的叙事方式非常“工程师导向”。它不像某些理论书籍那样沉溺于纯粹的数学美学，而是紧紧围绕着“如何解决实际问题”这一核心目标来构建知识体系。举个例子，当讨论到颗粒的采样和过滤效率时，作者立刻跳转到了不同类型过滤器（如HEPA、ULPA）的设计缺陷和优化策略上。他没有避开工程实践中的妥协和取舍，反而坦诚地指出了不同材料和结构在面对不同粒径分布时的局限性。我尤其关注了关于“在线监测系统”的那部分内容，市面上很多资料只是泛泛介绍原理，但这本书详细对比了光散射法、电学测量法以及惯性撞击法在时间分辨率和粒径范围上的优缺点，甚至涉及到了数据去卷积和反演算法的初步介绍。这对于我们实验室升级现有监测设备提供了非常实际的参考价值。阅读过程中，我经常会停下来，在脑海中构建一个三维的系统图景，想象着气溶胶流经不同装置时的状态变化。这本书的价值就在于，它能把你从纯粹的“知道”提升到“会做”的层次，它提供的不是知识点，而是一套解决问题的完整框架和思维模型。

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坦白说，这本书的语言风格初看之下略显晦涩，因为它使用了大量的专业术语，这对于非专业背景的读者来说可能是一个不小的门槛。我花了很长时间才适应它那种精准、几乎不带感情色彩的学术陈述方式。然而，一旦你适应了这种节奏，就会发现这种“冷峻”的背后隐藏着极高的信息密度。这本书的结构安排非常清晰，像搭积木一样，前一章的结论往往是下一章讨论的基础。我印象特别深刻的是关于“颗粒物对光传播影响”的章节，它详尽地介绍了米氏散射理论的适用边界，并用大量的图表展示了不同波长下，不同折射率颗粒的散射截面变化。这部分内容非常硬核，需要一定的光学基础才能完全领会。但更棒的是，作者紧接着就将这些理论应用到了能见度模型和辐射传输计算中。这种从微观到宏观的跨越，体现了作者对学科全景的掌握。它迫使我必须跳出单一学科的视角，去理解气溶胶在更广阔环境科学中所扮演的角色。与其说是在读一本技术手册，不如说是在进行一次严谨的学术溯源之旅。

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这本书的深度令人印象深刻，但更让我感到惊喜的是它对“新兴趋势”的关注。虽然这是一本技术专著，但它明显没有停留在经典理论的泥潭里故步自封。例如，在讨论到“室内空气质量”管理时，作者花了不少篇幅讨论了由人类活动产生的纳米级二级气溶胶的特性，这在很多传统教材中是被忽略的“小问题”。书中详述了这些亚纳米颗粒在呼吸道中的沉积机制，并探讨了新型等离子体技术在去除此类污染方面的潜力与挑战。这部分内容让我感觉这本书是真正与时俱进的。我特别喜欢作者在对比不同控制技术时所展现出的客观性，他不会一味推崇某一种“时髦”的技术，而是从能效、维护成本、二次污染风险等多个维度进行系统评估。这种“多角度审视”的写作态度，对于我们制定面向未来的空气净化策略非常有启发性。它教会我，一个好的技术，必须是建立在全面、平衡的科学评估之上的，而不是盲目追逐热点。

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如果非要用一个词来形容这本书带给我的阅读体验，那大概是“结构化思维的重塑”。它不仅仅是知识的堆砌，更像是一套思维训练的蓝图。书的后半部分，在探讨气溶胶的建模与模拟时，简直是把复杂系统的分析方法论展示得淋漓尽致。作者没有满足于给出现成的模型，而是详细拆解了如何构建一个包含多相态、多过程耦合的气溶胶模型，从边界条件的设定到模型验证的统计指标，无不详尽。我发现自己以前在处理类似问题时，很多环节都是凭经验摸索，而这本书提供了一个清晰的、可复制的流程图。特别是关于“不确定性分析”那几页，作者强调了输入参数误差如何层层放大到最终预测结果上，这对我启发极大，让我开始反思自己实验设计中对误差源的控制是否足够到位。这本书更像是一位严厉的导师，它要求你不仅要明白“是什么”，更要深究“为什么会这样”以及“如何更精确地预测它”。读完后，我感觉自己对如何系统地研究任何一个涉及颗粒物迁移的复杂工程问题，都有了全新的、更具条理性的认识框架。

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A great book of aerosol technology. I use it as a reference of particle penetration research.

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属于入门级读物，但是里面很多概念清晰明了。由于较少用到大量的数学推导和抽象符号，易读性很强。

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