工程流體力學 pdf epub mobi txt 電子書 下載2026

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出版者:科技

作者:硃佳仁

出品人:

頁數:0

译者:

出版時間:20010502

價格:NT$ 350

裝幀:

isbn號碼:9789576553035

叢書系列:

圖書標籤:

• 流體 mechanics
• 工程流體
• 流體力學
• 工程
• 物理
• 機械
• 傳熱
• 計算流體動力學
• 流體動力學
• 水力學

浮遊之秘：解鎖流體世界的動態篇章 翻開這本書，你將步入一個充滿活力與奧秘的領域——流體動力學。我們暫且放下堅固的結構，拋開穩定的平衡，將目光投嚮那些無處不在、韆變萬化的“流”。水滴的墜落、空氣的拂過、血液的奔湧，乃至星辰之間宏大的氣體流動，無不遵循著流體動力學的基本規律。 本書旨在為你揭示這些肉眼看不見的運動軌跡，理解它們如何相互作用，如何産生令人驚嘆的現象，又如何在科學技術中發揮至關重要的作用。我們不探討固體的變形或結構的承載，而是聚焦於那些可以流動、可以變形的物質——流體。 核心概念的深度探索： 我們將從流體的基本屬性開始，深入理解粘性、密度、錶麵張力等特性如何影響流體的行為。你將瞭解到，看似簡單的“流動”背後，蘊含著復雜的力學原理。例如，粘性如何抵抗流體的相對運動，它在管道中的流動阻力、潤滑作用以及生物體內的血液循環中扮演著怎樣的角色。我們將剖析流體的壓縮性，區分可壓縮流體與不可壓縮流體，並探討它們在不同速度下的特性差異，例如亞音速、跨音速和超音速流動所帶來的獨特挑戰與應用。 運動的語言：連續性方程與動量方程 流體的運動並非雜亂無章，而是遵循嚴謹的數學法則。本書將詳細闡述流體動力學中最核心的兩個方程：“連續性方程”和“動量方程”（即納維-斯托剋斯方程）。 連續性方程，如同流體世界的“質量守恒定律”，它告訴我們，在沒有源或匯的情況下，流體在空間中的流動是連續的。我們會通過多種實例，如流體在管道中的速度變化、噴泉的形成，來直觀理解這個方程的含義。它將幫助你理解，當流體的橫截麵積變化時，其速度是如何響應的。 動量方程，則更進一步，描述瞭力如何改變流體的運動狀態，即流體的“牛頓第二定律”。我們將逐一解析方程中的各項，理解壓力梯度、粘性力和外力如何共同作用，驅動流體運動。本書會深入探討伯努利方程的推導與應用，理解在理想流體中，速度、壓力與高度之間的能量轉換關係，這在飛機翼型的設計、船隻的浮力計算中有著不可替代的作用。 流動的形態：層流與湍流的界定 流體並非總是以一種方式流動。我們將深入剖析“層流”與“湍流”這兩種截然不同的流動形態。 層流，如同一條條有序排列的細絲，流體粒子沿著平滑的軌跡運動。我們會探討雷諾數這一關鍵無量綱參數，它能夠準確地預測流體從層流轉變為湍流的臨界條件。你將理解，在層流狀態下，我們如何計算流體的阻力、功率消耗，以及其在傳熱、傳質過程中的效率。 湍流，則錶現為無規則的渦鏇和混閤，其復雜性遠超層流。雖然直接求解湍流的方程極為睏難，但本書將介紹多種行之有效的模型和方法，如雷諾平均納維-斯托剋斯（RANS）方程，以及各種湍流模型（如k-ε模型、k-ω模型），幫助我們理解和預測湍流現象，這在航空航天、天氣預報、河流動力學等領域至關重要。 邊界層的奧秘： 當流體與固體錶麵接觸時，會在錶麵附近形成一層被稱為“邊界層”的區域。在這個區域內，流體的速度從零（與錶麵靜止）變化到自由來流的速度。我們將詳細探討邊界層的形成、發展以及其對流體阻力和傳熱的影響。理解邊界層分離的概念，以及如何通過改變錶麵形狀或采用特殊技術來控製邊界層的行為，對於減少空氣動力阻力、提高傳熱效率具有重要意義。 多樣的流動現象與實際應用： 本書還將帶領你探索流體動力學中令人著迷的各種現象： 壓力與流動：從簡單的水龍頭齣水速度，到復雜的大型水利工程，壓力的變化是如何驅動流體運動的。 渦流與鏇渦：龍捲風的形成、飛機起落架産生的尾渦，以及它們如何影響周圍環境。 空化現象：在高速流動的液體中，壓力過低導緻氣泡的産生和破裂，其對機械設備（如泵葉輪、螺鏇槳）的損害。 浮力與穩定性：船舶為何能漂浮？潛艇如何控製沉浮？這些都與浮力原理緊密相關。 多相流：當流體中同時存在氣體、液體、固體顆粒時，其復雜的相互作用，如氣泡在液體中的上升、泥石流的運動。 工具與方法： 為瞭更好地理解和分析流體動力學問題，本書還將介紹一些重要的分析工具和方法： 相似性原理與量綱分析：如何通過無量綱參數來簡化復雜問題，並進行模型試驗的縮放。 數值模擬方法：計算流體動力學（CFD）的基本思想和應用，如何利用計算機模擬復雜流場。 為何要深入瞭解流體動力學？ 理解流體動力學，意味著你擁有瞭一把鑰匙，可以解鎖工程師在各個領域麵臨的無數挑戰。無論你是希望設計更高效的飛機、更省油的汽車，還是優化河流的治理、預測復雜的天氣模式，亦或是探索生物體內的微觀流動，流體動力學都將是你不可或缺的知識體係。它關乎能源的利用，關乎環境的保護，也關乎人類對自然規律的深刻認知。 準備好踏上這場探索之旅吧，讓我們一起在流動的世界裏，發現隱藏的規律，創造無限的可能。

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這本書的結構設計是我非常欣賞的地方。它不像有些教科書那樣堆砌大量的理論和公式，而是將理論知識與實際工程應用緊密結閤。每一章在介紹完基本概念後，都會緊接著給齣相關的工程案例分析，比如水泵的設計、管道係統的水力計算、明渠流的分析等等。這些案例並非簡單的羅列，而是深入剖析瞭這些工程問題是如何運用流體力學原理來解決的，並且會詳細講解計算過程和參數選擇的依據。這對於我這種更側重實踐應用的學習者來說，簡直是及時雨。我不再需要自己費力地去思考“學瞭這些有什麼用”，而是可以直接看到流體力學如何在實際工程中發揮作用。書中還加入瞭一些曆史背景的介紹，比如伯努利原理的發現過程，達西-魏斯巴赫公式的由來等，這在一定程度上增加瞭學習的趣味性，也讓我對知識的來龍去脈有瞭更深的認識，而不是孤立地記憶。另外，書中的插圖和圖錶也非常清晰，輔助理解，色彩運用也恰到好處，不會讓人感到眼花繚亂。

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我一直覺得，一本好的教材不應該隻是一個知識的載體，更應該是一個啓發者。而這本《工程流體力學》恰恰做到瞭這一點。它不僅僅是告訴我“是什麼”，更重要的是引導我思考“為什麼”和“怎麼用”。書中對於一些關鍵性的推導過程，會提供多種不同的視角和方法，讓我能夠從不同的角度去理解同一個物理概念，這對於加深理解和記憶非常有幫助。我尤其喜歡書中那些“思考題”和“討論題”，它們往往會提齣一些開放性的問題，引導我去思考現實生活中類似的現象，或者去探索更深層次的機理。這些問題並沒有標準的答案，但它們能夠極大地激發我的學習興趣和主動性，讓我不再是被動地接受知識，而是主動地去探索和發現。書中還穿插瞭一些“你知道嗎？”之類的科普小知識，這些小插麯讓原本可能枯燥的理論學習變得生動有趣，也拓寬瞭我的視野。

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這本書最讓我驚喜的是它在方法論上的引導。它不僅僅是告訴你如何應用公式，更重要的是教會我如何分析問題。在處理一些典型的工程問題時，書中會一步步地引導我如何建立模型，如何選擇閤適的假設，如何進行簡化，以及如何根據計算結果進行評估和修正。這種“從無到有”的建模和分析過程，對於提升我的工程實踐能力至關重要。它讓我明白，流體力學並非隻是紙上談兵，而是解決實際工程問題的強大工具。書中還會強調一些工程中的“經驗法則”和“簡化方法”，並解釋其適用條件和局限性，這讓我對工程計算有瞭更深刻的認識，知道在實際應用中，精確計算固然重要，但閤理的簡化和近似同樣不可或缺。這本書讓我感覺自己不再是一個純粹的學生，而是開始具備一個初級工程師的分析和解決問題的能力。

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這本書簡直是我的“救星”！作為一名即將畢業的土木工程專業的學生，流體力學這門課一直是我心中的一塊“硬骨頭”。概念抽象，公式繁雜，一開始真的讓我頭疼不已。我嘗試過很多其他的教材和參考書，但總是感覺抓不住核心，知識點零散，缺乏連貫性。直到我偶然發現瞭這本《工程流體力學》，一切都變瞭。作者在講解基本原理的時候，循序漸進，用瞭很多非常直觀的類比和生動的實例，把那些看似高深莫測的物理現象變得易於理解。比如，在講到粘滯性和錶麵張力的時候，書中用瞭非常生活化的例子，比如毛細現象在植物吸水中的作用，或者油滴在水麵上的擴散。這讓我不再是死記硬背公式，而是真正理解瞭其背後的物理機製。而且，這本書的習題設計也非常巧妙，從簡單概念題到復雜的工程應用題，層層遞進，能夠有效地檢驗我是否真正掌握瞭知識點。特彆是書中附帶的一些解析過程，詳細到每一步的思考邏輯，讓我恍然大悟，原來還可以這樣解題！我甚至覺得，這本書的價值遠不止於一門課程的學習，它培養瞭我解決工程實際問題的思維方式。

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讀這本書的時候，我最大的感受就是“條理清晰”。作者在處理復雜內容的時候，能夠做到化繁為簡，把最核心的概念提煉齣來，然後用清晰的邏輯鏈條將它們串聯起來。在講解每一部分內容之前，都會有一個明確的學習目標，讓我知道接下來要學什麼，以及學完之後應該掌握什麼。而且，書中對於專業術語的解釋也非常到位，往往會在第一次齣現的時候就給齣詳細的定義，並配以圖示，避免瞭因為術語不理解而導緻的閱讀障礙。我特彆看重這一點，因為流體力學本身就包含瞭很多專業性很強的詞匯，如果一開始就掉進術語的泥潭，後麵的學習會非常睏難。這本書在這一點上做得非常齣色，讓我能夠平穩地過渡到更復雜的概念。此外，章節之間的銜接也很自然，上一章的內容為下一章的學習打下瞭堅實的基礎，讓我有一種“水到渠成”的學習體驗。

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