The Avoidance of Cavitation Damage pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

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出版者:

作者:Tillner, Wolfgang/ Fritsch, Horst/ Kruft, Rudolf/ Lehmann, Wilfried/ Louis, Hartmut

出品人:

页数:267

译者:

出版时间:2005-6

价格:2748.00元

装帧:

isbn号码:9780852988077

丛书系列:

图书标签:

• Cavitation
• Damage
• Fluid Mechanics
• Hydrodynamics
• Erosion
• Materials Science
• Engineering
• Pump
• Turbine
• Flow

好的，以下是为您构思的一份不涉及《The Avoidance of Cavitation Damage》内容的图书简介，专注于流体力学、材料科学以及工程实践的交叉领域： 流体动力学前沿：湍流、边界层与复杂介质中的输运现象 一部深入剖析现代流体工程核心挑战与前沿解决方案的权威著作 本书概述 在现代工程实践中，流体动力学不再仅仅是描述液体或气体运动的传统学科。它已演变为一个高度跨学科的领域，深刻影响着从航空航天、能源转换到生物医学等各个行业的效率、安全性和可持续性。本书《流体动力学前沿：湍流、边界层与复杂介质中的输运现象》旨在为工程研究人员、高级技术人员以及研究生提供一个全面且深入的视角，聚焦于当前流体动力学研究中最具挑战性、最具创新性的前沿领域。 本书摒弃了对基础理论的冗余介绍，而是直接切入复杂流体行为的精髓，重点探讨了非线性动力学、界面现象以及高保真数值模拟在解决实际工程问题中的应用。 核心章节导览 第一部分：湍流的结构与控制 湍流是自然界中最普遍也最难以精确描述的流态。本部分将超越传统的雷诺平均纳维-斯托克斯（RANS）模型，深入探索先进湍流模型的构建与验证。 1.1 高分辨率模拟技术（DNS与LES）： 详细介绍了直接数值模拟（DNS）和大涡模拟（LES）在捕捉湍流脉动与能量级串中的关键作用。重点分析了在有限计算资源下，如何优化网格策略和时间步长，以实现对复杂几何体（如机翼或管道内部）附近湍流边界层的有效解析。特别关注了基于模型的亚格子尺度（Subgrid-Scale, SGS）应力模型的改进，以及其对预测流致振动的影响。 1.2 湍流边界层与分离： 深入探讨了在强压力梯度和高曲率表面上，湍流边界层如何演化至发生分离。分析了“再附着”现象的机理，并介绍了主动与被动流动控制技术（如吹吸控制、等离子体激励器）如何精确地延迟或避免分离，从而显著提高空气动力效率和换热性能。 1.3 旋涡动力学与相干结构： 探讨了湍流场中相干结构的识别、量化及其能量传输机制。从翼尖涡的演化到剪切流中的开尔文-亥姆霍兹不稳定性，本书提供了利用正交分解（Proper Orthogonal Decomposition, POD）等数据驱动方法来提取和利用这些结构化的运动模式的实用指南。 第二部分：复杂介质中的输运现象 现代工程系统很少处理理想的牛顿流体，处理悬浮颗粒、多相流体和非牛顿流体的能力是衡量先进流体工程水平的关键指标。 2.1 多相流与颗粒动力学： 重点研究了气固两相流和液固悬浮液中的欧拉-欧拉（Euler-Euler）与欧拉-拉格朗日（Euler-Lagrange）方法的适用性与局限性。分析了颗粒对流场特性的反馈作用，尤其是在反应器、气力输送和泥浆泵送系统中的悬浮稳定性与床层压降。 2.2 非牛顿流体的本构关系与流动： 详尽梳理了剪切稀化、剪切增稠流体（如高浓度浆料、聚合物溶液）的先进本构模型，如粘塑性模型和粘弹性模型。讨论了在复杂几何形状（如狭窄通道、泵的叶轮区域）中，这些流体剪切速率的剧烈变化如何导致压力损失和能量耗散的非线性增加。 2.3 界面现象与表面张力驱动流： 探讨了在微重力环境、微流控或润湿性差异显著的系统中，表面张力和界面动力学的主导作用。分析了Marangoni效应在热梯度驱动下的液体重分布，以及表面活性剂对界面剪切应力的调控机制。 第三部分：先进数值方法与计算流体力学（CFD）的演进 本书强调了求解复杂流体力学问题的计算工具的可靠性与准确性。 3.1 高精度离散化技术： 深入比较了有限体积法（FVM）、有限元法（FEM）和谱方法的优势与应用范围。重点介绍了高阶精度格式（如WENO、DG方法）在捕获激波和高梯度区域时的性能提升，以及它们对计算成本的权衡。 3.2 湍流模型与机器学习的融合： 探讨了如何利用数据驱动的方法（如深度学习）来校准和改进传统湍流模型的闭合关系。分析了使用神经网络来预测RANS模型中未解析的应力项，以期在保持计算效率的同时，达到接近LES的精度。 3.3 耦合模拟的挑战与机遇： 详述了流固耦合（FSI）和流化学耦合（FCI）的必要性。在FSI部分，重点关注了结构柔性对流场形态的反馈（例如柔性翼的气动弹性），以及如何使用分区（Partitioned）或单向（Monolithic）耦合方案来保证计算的稳定性和收敛性。 本书特色 面向实际应用： 每章均配有详细的工程案例研究，展示了理论模型如何直接应用于涡轮机叶片设计、微反应器优化及海洋工程结构物的稳定性分析。 强调数据驱动： 大量篇幅用于介绍如何结合实验测量（如PIV/LDV）和先进CFD结果，进行高保真模型验证与不确定性量化（UQ）。 前瞻性视野： 展望了量子计算在模拟分子尺度流体行为（如稀薄气体动力学）方面的潜在突破。 目标读者 本书适合于航空航天工程师、机械工程师、化学工程师、以及正在进行流体力学、传热传质相关研究的研究生和博士后研究人员。阅读本书需要具备扎实的流体力学基础和基本的偏微分方程知识。 （字数统计：约1550字）

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