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《工程流体力学》 本书是一本内容详实、体系完整的工程流体力学教材，旨在为读者提供坚实的理论基础和丰富的工程应用知识。通过深入浅出的讲解和丰富的案例分析，本书将带领读者穿越流体世界的奥秘，理解流体在工程领域中的行为规律，并掌握解决实际工程问题的能力。 核心内容概述： 流体基本概念与性质： 本书开篇即从最基础的流体定义入手，详细阐述了流体的连续性假设、密度、比重、粘性、表面张力、压缩性等关键物理性质。通过对这些性质的深入理解，读者将为后续的学习打下坚实基础，认识到粘性在流动阻力、边界层形成等关键现象中的作用，以及表面张力在液滴、气泡等微观现象中的重要性。 流体静力学： 深入探讨了静止流体中的压力分布规律、帕斯卡原理、压强与压力的区别与联系。本书重点讲解了静止流体中作用在平面和曲面上的力，以及浮力和稳性等概念。通过对浮力原理的透彻分析，读者将能够理解船体或浮体在水中的受力情况，并掌握计算其受力所需的知识。此外，还会介绍各种测压仪器的工作原理，如U形管压力计、斜管压力计等，并结合实际工程应用，如水坝设计、管道压力计算等，使理论知识与实践紧密结合。 流体动力学基本方程： 本部分是流体力学理论的核心。本书详细介绍了描述流体运动的基本守恒定律，包括质量守恒（连续性方程）和动量守恒（纳维-斯托克斯方程）。将以详尽的推导过程呈现，使读者理解方程的物理意义和适用范围。同时，还会介绍伯努利方程，并详细解析其推导过程及其在各种工程问题中的应用，例如喷管内的流动、飞机翼型升力的产生机理等。对于粘性流动的研究，本书将重点阐述纳维-斯托克斯方程的意义，并介绍简化形式如欧拉方程，以及相关的边界条件，为理解复杂流动现象奠定基础。 量纲分析与相似理论： 量纲分析和相似理论是工程流体力学中非常重要的工具。本书将系统介绍纲量分析的方法，如π定理，以及如何利用它来建立无量纲参数，从而简化复杂的物理模型。通过相似理论，读者将学会如何根据相似准则，在模型上进行的实验结果来预测真实工程设备的性能。例如，在风洞中测试飞机模型，或在水池中测试船舶模型，都可以有效地利用相似理论进行数据分析和外推。 粘性流： 粘性流是工程实践中更为普遍的流动形式。本书将深入研究粘性流动的特点，包括层流和湍流的区分，以及它们各自的流动规律。重点讲解了速度剖面、流动阻力、能量损失等概念，并介绍相关的理论模型和实验方法，例如普朗特边界层理论，详细阐述了边界层的概念、形成过程以及其对流动的影响，包括附着、分离等关键现象。读者将学习如何计算管道内流动的压强损失，以及外部绕流中的阻力系数，这对于设计输水管道、空气动力学部件等至关重要。 边界层理论： 边界层理论是理解粘性流动的关键。本书将对边界层的概念、形成、发展以及其对流动的影响进行深入探讨。读者将了解边界层分离的条件及其危害，并学习减小边界层分离的方法，如改变物体形状、使用吹吸技术等。 流体机械： 本部分将介绍流体机械的基本原理和应用。重点讲解了叶轮式机械，如泵和风机，包括其工作原理、性能特性、效率分析和选择原则。读者将了解不同类型泵（离心泵、轴流泵、混流泵）的结构和工作特性，以及它们在水处理、能源生产等领域的应用。同时，也会介绍透平机械，如汽轮机和水轮机，讲解其能量转换过程和设计要点。 特殊流动现象： 除了常见的流动类型，本书还将涉及一些特殊但重要的流动现象，例如空化、气蚀、非牛顿流体流动、多相流等。对空化现象的详细分析，将帮助读者理解泵和水轮机中可能出现的空蚀问题，并掌握防止空化的措施。对非牛顿流体的介绍，则涵盖了剪切稀化、剪切增稠等特性，并结合在食品加工、生物医学等领域的应用。 学习目标： 通过学习本书，读者将能够： 熟练掌握流体力学的基本概念、定理和方程。 理解流体在各种工程设备和系统中的行为规律。 运用量纲分析和相似理论解决工程问题。 分析和计算粘性流动中的阻力、能量损失等关键参数。 掌握流体机械的基本原理，并能进行初步的设计和选型。 初步了解并分析一些特殊的流体流动现象。 具备将流体力学理论应用于实际工程问题的能力，如管道系统设计、水力设备选型、空气动力学分析等。 本书内容翔实，论证严谨，图文并茂，并辅以大量精心设计的算例和习题，旨在培养读者严谨的科学思维和解决工程实际问题的能力。无论您是机械工程、土木工程、化学工程、航空航天工程等相关专业的学生，还是从事相关领域工作的工程师，本书都将是您不可或缺的参考工具。
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