Fundamentals of Momentum, Heat and Mass Transfer pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

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出版者:John Wiley & Sons

作者:James Welty

出品人:

页数:740

译者:

出版时间:2008-1-11

价格:GBP 209.99

装帧:Hardcover

isbn号码:9780470128688

丛书系列:

图书标签:

• thermal
• qq
• Momentum Transfer
• Heat Transfer
• Mass Transfer
• Fluid Mechanics
• Thermodynamics
• Chemical Engineering
• Transport Phenomena
• Heat and Mass Transfer
• Engineering
• Applied Physics

好的，这是一本关于先进流体动力学与复杂系统分析的教科书的详细简介。 --- 先进流体动力学与复杂系统分析 作者： [此处填写作者姓名] 出版社： [此处填写出版社名称] 出版年份： [此处填写出版年份] 书籍概述 《先进流体动力学与复杂系统分析》是一本面向高年级本科生、研究生以及从事前沿工程与科学研究的专业人士的深度教材。本书聚焦于传统守恒定律在处理非线性、多尺度以及高度耦合的物理系统时的局限性与超越。本书旨在为读者提供一套严谨的数学框架和先进的数值工具，用以解析那些超越经典边界层理论和简单对流-扩散模型的复杂流动现象。 本书的结构设计旨在引导读者从基础的非牛顿流体行为出发，逐步深入到湍流的统计描述、微尺度效应的量化，最终探讨在复杂介质中能量和质量的非标准输运机制。我们强调物理直觉的培养与严谨的数学推导的结合，确保读者不仅能够应用现有模型，更能理解模型的适用边界并开发新的分析工具。 核心内容与章节详解 第一部分：非传统流体本构关系与本征非线性 本部分深入探讨了偏离牛顿流体假设的各种物质行为，这些行为在现代工业过程、生物流体以及软物质科学中至关重要。 第1章：广义牛顿流体与粘塑性行为 本章详细分析了剪切变稀、剪切增稠现象，并引入了幂律模型、宾汉（Bingham）模型和卡罗尔（Carreau）模型。重点讨论了屈服应力流体在静态和低剪切速率下的流动特性，包括堵塞流动的形成机制和再启动动力学。 第2章：粘弹性流体动力学 侧重于高分子溶液、熔体和生物材料的特性。引入了Oldroyd-B、Giesekus和Maxwell模型，分析了流体在加速和非均匀应变场中表现出的“记忆效应”和“延迟弹性”。通过稳定性分析，探讨了“卷边”（Tumbling）和“断裂”（Fracturing）等宏观失稳现象的微观根源。 第3章：界面张力与Marangoni效应的定量分析 本章将流体力学与表面化学相结合。详细推导了考虑温度梯度和浓度梯度对表面张力影响的完整方程组。着重分析了在薄膜流动、液滴动力学和微重力环境下的Marangoni对流的稳定性和模式形成。 第二部分：湍流的统计描述与尺度分离 本部分超越了雷诺平均纳维-斯托克斯（RANS）方程的表层，着眼于湍流结构和高级建模技术。 第4章：湍流的谱理论与能量级串 基于Kolmogorov的次级均匀性假设，本章系统阐述了湍流中的能量级串理论，并详细分析了湍流的概率密度函数（PDF）方法。通过分析涡量输运方程，揭示了小尺度涡的耗散机制。 第5章：大涡模拟（LES）的高级建模 本章聚焦于过滤操作和亚网格尺度（SGS）模型的选择与实现。深入比较了Smagorinsky模型、动态SGS模型以及基于能量守恒的修正模型。通过案例分析，展示了LES在解析复杂边界层分离和再附着问题中的优势。 第6章：基于信息论的湍流结构识别 本章引入了相空间重构、小波分析和经验正交函数（EOF）方法，用于从高维瞬态数据中提取湍流流场的主要模态和低维动力学。探讨了这些模态与流动失稳和控制策略的联系。 第三部分：多相流与复杂介质中的输运 本部分关注于在存在多相界面或非均质固体骨架时，动量、能量和质量的耦合输运。 第7章：颗粒相与流体相的相互作用 系统阐述了欧拉-欧拉（Euler-Euler）和欧拉-拉格朗日（Euler-Lagrange）方法的适用性。重点分析了颗粒在强非均匀流场中的轨迹预测、碰撞模型（如Hard-Sphere和粘滞碰撞模型）以及颗粒对宏观流场反馈效应的量化。 第8章：多孔介质中的渗透与变形流 超越经典的达西定律，本章分析了在介孔结构中动量输运的修正规律，包括Forchheimer项的引入和非线性渗透。引入了有效介质理论（EMT）和均质化技术，用于描述具有复杂几何结构（如泡沫或纤维网络）的介质的宏观响应。 第9章：微尺度效应与稀薄气体动力学 探讨了当特征长度尺度接近或小于平均自由程时（Knudsen数增大），经典连续介质假设失效的问题。本章详细介绍了基于玻尔兹曼方程的格子玻尔兹曼方法（LBM）及其在微流控、真空技术中的应用，特别是对壁面滑移边界条件的精确处理。 第四部分：耦合热/化学反应的复杂流动 本部分着眼于流体动力学、传热学和化学反应动力学的相互作用，特别是涉及相变和燃烧的系统。 第10章：化学反应流体力学（Reacting Flows） 本章深入探讨了辐射和化学反应在火焰结构中的耦合作用。使用了有限速率化学模型（如Skeletal Mechanisms）和火焰面方法，分析了激波管中的自持燃烧和湍流火焰的传播速度。 第11章：相变与界面演化 专注于液-气或固-液界面的动态演化。使用相场法（Phase-Field Method）和Volume of Fluid（VOF）技术，模拟了在强冷却或加热条件下，气泡成核、生长和破碎的过程，以及熔化/凝固过程中的对流和溶质对流耦合。 本书特色与教学目标 1. 数学严谨性： 所有高级模型均基于变分原理或非平衡态热力学原理推导，而非简单的经验拟合。 2. 数值方法的整合： 每一章都包含如何将理论模型转化为可计算算法的讨论，特别是有限体积法（FVM）和谱方法的应用。 3. 前沿交叉： 显著增加了生物物理流动、纳米流体以及能源系统中的复杂输运案例，拓宽了读者的应用视野。 本书的目标是培养读者能够识别复杂系统中的关键物理机制，选择或开发最合适的数学工具进行定量分析，并最终解决当前工程和科学领域中尚未解决的跨学科难题。

评分☆☆☆☆☆

美国的书不校验的嘛 况且这本书还是engineering书 负分！！！！！！ 还辣么贵！！！！！！！！！！！！！！！！！！！！！！！！！！！！！！！！！！ 看在能免费荡到pdf版本给两颗星！！！！！！！！

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从一个长期从事化工设备设计的角度来看，这本书最大的贡献在于它提供了一个从微观到宏观、从理论到应用的完整闭环。很多教材在理论推导上很出色，但一旦涉及到实际工业放大和尺度效应时就显得力不从心了。这本书在这方面做得相当出色。它没有回避实际工程中的“脏问题”，比如壁面粗糙度对摩擦因数的影响，或者流体物性随温度变化的非线性处理。它甚至用一整节篇幅探讨了“模型简化”的艺术，即在保证工程精度的前提下，如何选择合适的假设来避免求解不可解的复杂方程组。我个人最受启发的是关于“边界条件”设置的讨论。作者强调，在工程实践中，边界条件的设定往往比求解过程本身更具挑战性，因为它们直接反映了我们对真实物理环境的认识深度。通过书中对不同反应器几何形状下，对流项和扩散项系数设定的对比分析，我学会了如何更审慎地构建我的CFD（计算流体力学）模型输入参数。这本书与其说是一本教材，不如说是一本高级方法论手册，它教会你如何“提问”工程问题，而不是仅仅“回答”书本上的问题。

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老实说，我买这本书主要是冲着它在“动量传递”部分的经典地位去的，结果发现它在“热量传递”和“质量传递”方面的整合度令人印象深刻。很多教材会将这三者割裂开来，分别讲解，导致读者在面对实际多场耦合问题时感到无从下手。然而，这本书的精妙之处在于，它始终强调这三种传递现象在数学形式和物理机理上的共通性——即基于守恒定律的微分方程描述。这种统一的视角极大地简化了我对复杂耦合系统的理解。比如，在描述多孔介质中的溶质扩散与温度梯度引起的对流耦合时，作者巧妙地通过相似性分析，展示了如何利用成熟的动量传递工具来构建质量传递模型。这种跨领域的融会贯通，体现了作者深厚的学术功底和卓越的教学设计能力。尽管篇幅浩瀚，但我发现它像一本工具箱，需要用时总能在相应的章节找到趁手的工具。书后的习题设计也极其用心，很多题目并非简单的数值计算，而是要求对现象进行定性分析和模型简化，这迫使读者必须真正理解所学内容，而不是仅仅停留在机械套用公式的层面。对于研究生阶段的学习来说，这本书的参考价值无可替代。

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这本书初次翻阅时，那种扑面而来的严谨和深度，让人立刻意识到这不是一本泛泛而谈的入门读物。我尤其欣赏作者在阐述基本概念时所展现出的那种近乎雕琢的精确性。例如，在讲解流体力学的边界层分离现象时，书中不仅仅是给出了数学模型，而是深入剖析了导致分离的物理机制，用非常形象的比喻将复杂的涡流行为清晰地呈现在读者面前。对我这个在工程实践中经常遇到复杂非线性问题的工程师来说，这种对底层物理原理的透彻把握至关重要。它提供的不仅仅是公式，更是一套解决问题的思维框架。我记得有一次调试一个高温反应器的热交换效率问题，陷入了传统的经验主义泥潭，后来翻阅此书关于湍流传热的章节，对照书中的图解和案例分析，才猛然领悟到问题的症结在于对局部流态的误判。书中的插图质量极高，很多示意图远比教科书上的标准图示更具洞察力，能让人一眼看穿隐藏在数字背后的物理真相。唯一的小遗憾是，某些证明过程的跳跃性稍大，对于初次接触该领域的读者可能需要额外的辅导材料来搭建起完整的逻辑链条，但这或许也是其深度魅力的一部分，它挑战你去主动探索，而不是被动接受。总而言之，这是一部需要沉下心来啃读，但回报丰厚的专业参考书。

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这本书的排版和装帧质量，说实话，并不符合当代畅销书的潮流，它带着一种九十年代专业技术书籍的朴实和厚重感，字体偏小，页边距较窄，显然更注重内容密度而非阅读的舒适度。但这恰恰从侧面反映了作者对内容本身的绝对自信——内容为王。我在阅读过程中，注意到它对一些历史性进展的引用非常详尽，比如对雷诺（Reynolds）早期实验的追溯，或者对菲克（Fick）定律发展历程的批判性讨论。这种历史的纵深感，让读者在学习现代知识体系时，能更清晰地认识到当前理论的局限性与突破点，避免了将现有知识视为“理所当然”的谬误。我特别喜欢其中关于“量纲分析”的章节，它不是作为附录简单提及，而是贯穿在每一种传递现象的推导过程中，强调了物理量纲一致性的重要性，这对于建立严格的科学思维大有裨益。唯一让我感到有些吃力的是，某些涉及到复杂张量运算的推导部分，如果没有扎实的微积分基础，阅读起来会有些吃力，需要频繁查阅高等数学参考书，这无疑增加了阅读的门槛。

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这本书的语言风格极其冷静、客观，几乎没有任何情绪化的表达，像一台高效运转的精密仪器在向你展示数据和逻辑。它的叙述逻辑是教科书式的典范：定义清晰，定理严谨，然后是详尽的数学推导，最后以清晰的物理意义总结。我发现它在处理“相似性原理”的阐述上达到了一个极高的水准。它没有停留在简单介绍雷诺数、普朗特数这些无量纲参数的层面，而是系统地展示了如何利用这些参数来构建物理相似的模型，这对于进行缩尺实验设计至关重要。在我进行的一个涉及新型催化剂床层传热的研究中，正是书中关于“有效导热系数”的讨论，引导我重新审视了固体颗粒间接触热阻的模型。此外，此书在质量传递部分对化学反应动力学的集成分析，也比我之前阅读的任何一本专业书籍都要深入和全面，它清晰地展示了反应速率如何反馈到扩散通量上，从而影响整个体系的浓度分布。这本书的唯一“缺点”，如果非要说的话，就是它要求读者具备极高的自律性，因为它不会用花哨的包装来吸引你，它只依靠知识本身的重量来吸引那些真正渴望深入理解动量、热量和质量传递机制的专业人士。

评分☆☆☆☆☆

全是typo！！不校验嘛

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这本有方程的推导过程，bird的书居然没有推导过程

评分☆☆☆☆☆

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