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出版者:清華大學齣版社

作者:王正偉

出品人:

頁數:158

译者:

出版時間:2006-12-1

價格:18.00元

裝幀:平裝

isbn號碼:9787302140405

叢書系列:

圖書標籤:

流體機械
流體機械
流體力學
機械工程
基礎教程
高等教育
工程技術
機械設計
水泵
風機
壓縮機

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具體描述

《清華大學能源動力係列教材：流體機械基礎》主要介紹流體機械的基礎理論知識，重點介紹瞭水輪機、水泵和風機方麵的基礎知識。全書分9章，分彆簡述瞭流體機械的分類、應用領域、基本結構、工作原理、流動特點、相似理論、空化空蝕與磨蝕腐蝕、特性麯綫、安全運行、標準化與質檢等方麵的基礎實用知識。

《清華大學能源動力係列教材：流體機械基礎》是按照32學時設計的，內容力求簡練實用，並盡量體現最新的科研成果及標準化的要求，可作為能源、動力、水利、冶金、化工、環境等專業的本科生教材，也可供其他專業的師生及工程技術人員參考。

現代工程材料學導論內容簡介本書旨在為工程、材料科學、物理學以及相關領域的研究人員、工程師和高年級本科生提供一個全麵、深入的現代工程材料學基礎。本書嚴格遵循科學原理和前沿研究成果，係統地梳理瞭材料的微觀結構、性能、加工與應用之間的內在聯係。全書內容涵蓋瞭工程材料學的核心領域，重點關注結構材料、功能材料的最新進展與發展趨勢。我們不僅緻力於傳授經典理論，更強調材料的“理性設計”和“性能調控”這一現代材料科學的核心思想。第一部分：材料科學基礎與結構-性能關係本部分奠定瞭理解所有工程材料的基礎，聚焦於材料的微觀層麵。第一章：工程材料的分類與概述本章首先界定瞭工程材料的範疇，區分瞭金屬、陶瓷、高分子和復閤材料四大基本類彆。深入探討瞭材料在宏觀尺度下的基本性能指標（如強度、模量、韌性、蠕變抗力、耐腐蝕性等）的物理意義。同時，引入瞭材料科學研究的係統性框架——結構、性能、加工與應用之間的“四要素”關聯。第二章：晶體結構與晶體缺陷詳細闡述瞭金屬、陶瓷的晶體結構，包括晶胞、晶麵指數（Miller指數）的確定與幾何意義。著重分析瞭晶體缺陷的類型，包括點缺陷（空位、間隙原子、取代原子）、綫缺陷（位錯）和麵缺陷（晶界、堆垛層錯）。深入剖析瞭位錯在外力作用下的運動機製（如滑移和攀移），這是理解金屬塑性變形的基石。對於陶瓷材料，探討瞭化學計量性缺陷對電學和離子導電性的影響。第三章：材料的熱力學與動力學基礎本章迴歸基礎熱力學原理，講解吉布斯自由能在相變中的驅動力。通過相圖分析，係統講解瞭二元閤金（如Fe-C係）的平衡冷卻過程、固溶體形成條件以及相變過程中的形核與長大理論。動力學方麵，詳細討論瞭擴散理論，包括Fick定律，以及溫度、濃度梯度對擴散速率的影響，這對於理解熱處理和材料老化至關重要。第四章：機械性能的微觀機製本章將微觀結構與宏觀力學性能直接掛鈎。針對金屬材料，深入解析瞭拉伸、壓縮、彎麯、扭轉等基本力學測試的原理和數據解讀。重點討論瞭屈服、加工硬化（位錯纏結與交滑移）、韌性-脆性轉變溫度（DBTT）的物理根源。對於陶瓷和高分子，則側重於脆性斷裂機理（Griffith理論）、疲勞（裂紋萌生與擴展）以及蠕變（高溫下時間依賴的塑性變形）的分析模型。第二部分：結構材料的深度剖析本部分聚焦於傳統上用作承重和結構部件的材料，重點分析其閤金化設計和熱處理工藝。第五章：工程金屬材料全麵介紹鋼鐵材料的設計理念。對於低碳鋼、中碳鋼和高碳鋼，闡述瞭其在不同冷卻速率下的微觀組織（鐵素體、珠光體、貝氏體、馬氏體）及其對應的力學性能。著重講解瞭熱處理工藝（退火、正火、淬火、迴火）對材料性能的精確調控作用，特彆是馬氏體相變與內應力的關係。同時，係統介紹瞭鋁閤金、鈦閤金和鎳基高溫閤金的強化機製（固溶強化、沉澱強化、晶界強化），及其在航空航天領域的應用優勢。第六章：結構陶瓷與復閤材料結構陶瓷（如氧化鋁、碳化矽、氮化矽）的特點在於其高硬度、耐高溫和耐化學腐蝕性。本章討論瞭陶瓷的共價鍵特性如何導緻其脆性，以及如何通過細化晶粒和引入第二相來提高其斷裂韌性（增韌技術）。復閤材料部分，重點講解瞭縴維增強和粒子增強復閤材料的設計原則。深入分析瞭層閤闆的各嚮異性力學行為，以及縴維-基體界麵在傳遞載荷中的關鍵作用。包括金屬基復閤材料（MMC）、陶瓷基復閤材料（CMC）和高分子基復閤材料（PMC）的製備技術和性能評估方法。第三部分：功能材料與先進應用本部分轉嚮那些因其特定物理或化學功能而被選用的材料，這是現代工程創新的核心驅動力。第七章：電學與磁學功能材料詳細闡述瞭電學材料的本徵半導體特性（費米能級、載流子濃度），以及摻雜（n型與p型）對導電性能的調控。討論瞭介電材料的極化機製、電介質損耗，以及鐵電材料的疇壁運動。在磁學方麵，區分瞭抗磁、順磁和鐵磁性。深入研究瞭磁滯迴綫、矯頑力、剩磁，並介紹瞭軟磁材料（如坡莫閤金）和硬磁材料（如NdFeB）的應用。第八章：光學與熱學功能材料光學材料部分，關注材料的光與物質相互作用。講解瞭透明度、摺射率、色散和吸收光譜的物理機製。探討瞭光電子材料（如LED和太陽能電池中的半導體異質結）的工作原理。熱學材料部分，聚焦於熱電材料（Seebeck效應）、熱膨脹係數的控製，以及先進熱障塗層（TBCs）在燃氣輪機中的應用。第九章：材料的加工、連接與錶麵工程材料的性能實現高度依賴於其加工過程。本章不再贅述傳統鑄造，而重點介紹先進的成形技術，如粉末冶金（Sintering過程的燒結緻密化）、增材製造（3D打印）中材料層的快速凝固與微結構演變。在錶麵工程方麵，詳細講解瞭如何通過滲碳、滲氮、物理氣相沉積（PVD）和化學氣相沉積（CVD）來改善材料錶麵的耐磨損、耐腐蝕性能。第十章：材料的可靠性、失效分析與可持續性本章強調工程實踐中的材料選擇與壽命預測。係統介紹失效分析的標準流程（宏觀、微觀觀察，能譜分析EDS/WDS）。重點分析瞭腐蝕的電化學機理，如點蝕和應力腐蝕開裂（SCC）。最後，討論瞭材料的可持續性問題，包括生命周期評估（LCA）、材料的迴收利用技術以及新型環境友好型材料的研發方嚮。本書的特點在於其嚴謹的科學深度和緊密的工程應用聯係。每一章的敘述都力求清晰地展示“為什麼”這種結構會産生這種性能，以及“如何”通過工程手段去優化或改變它。大量的圖錶、真實的工程案例分析和嚴格的數學模型推導，確保讀者能夠建立起一個紮實、全麵的現代工程材料學知識體係。

作者簡介

目錄資訊

目錄
第1章流體機械概述
1.1流體機械的定義
1.2流體機械的分類
1.2.1按能量傳遞方嚮分類
1.2.2按流體與機械相互作用分類
1.2.3按工作介質分類
1.3流體機械在國民經濟中的應用
1.3.1電力工業
1.3.2水利工程
1.3.3化學工業
1.3.4石油工業
1.3.5鋼鐵工業
1.3.6其他領域
1.4閱讀材料——水輪機發展簡史
1.4.1我國曆史上的水力原動機
1.4.2近代水輪機的發展
1.4.3現代水輪機的發展
1.5復習思考題
第2章流體機械典型結構簡介
2.1典型流體機械的工作過程簡介
2.1.1電風扇
2.1.2離心泵
2.1.3軸流式風力發電機組
2.1.4混流式水輪機
2.1.5衝擊式水輪機
2.2典型水輪機結構
2.2.1混流式水輪機
2.2.2軸流式水輪機
2.2.3貫流式水輪機
2.2.4斜流式水輪機
2.2.5切擊式水輪機
2.3典型水泵結構
2.3.1單級單吸懸臂式離心泵
2.3.2單級雙吸水平中開式離心泵
2.3.3節段式多級泵
2.3.4雙殼泵
2.3.5立式軸流泵
2.4典型風機結構
2.5容積式流體機械簡介
2.5.1往復式流體機械
2.5.2迴轉式流體機械
2.6復習思考題
第3章流體機械性能參數與能量轉換
3.1流體機械內流體的能量
3.2流體機械主要性能參數
3.2.1水頭（揚程）和壓升
3.2.2流量
3.2.3轉速
3.2.4功率
3.2.5效率
3.3速度三角形
3.3.1速度三角形的定義
3.3.2反擊式流體機械轉輪進齣口速度三角形分析
3.3.3衝擊式水輪機轉輪速度三角形分析
3.3.4繪製轉輪內部流動速度三角形的說明
3.4流體機械能量轉換原理——歐拉方程
3.5有限葉片數對水力性能的影響
3.5.1有限葉片數對葉輪齣口液流角的影響
3.5.2滑移係數
3.6其他過流部件工作原理
3.6.1葉輪與其他過流部件的配閤
3.6.2水輪機引水室
3.6.3水輪機活動導葉
3.6.4水輪機尾水管
3.6.5水泵的吸入室
3.6.6水泵的擴壓元件
3.7復習思考題
第4章流體機械內部流動分析及優化設計
4.1流體機械內部流動分析概述
4.1.1一維流動理論
4.1.2二維流動理論
4.1.3準三維流動理論
4.1.4全三維流動理論
4.2流體機械全三維流動理論
4.2.1NS方程
4.2.2NS方程的求解和湍流模型
4.3水輪機流道內部典型的三維流動特性
4.3.1蝸殼及座環內的流動
4.3.2活動導葉內的流動
4.3.3轉輪流道內的流動
4.3.4尾水管內的流動
4.4水泵流道內部典型的三維流動特性
4.4.1潛水貫流泵正嚮運行水泵裝置內部流動特性
4.4.2潛水貫流泵反嚮運行水泵裝置內部流動特性
4.5風機內部流道典型的三維流動特性
4.5.1葉輪內部流場特性
4.5.2蝸殼內部流場特性
4.6水輪機的水壓力脈動分析
4.7流體機械的多相流分析
4.8流道優化設計方法
4.8.1流道優化設計流程
4.8.2流道優化設計工程實例
4.9復習思考題
第5章流體機械的相似理論
5.1流體機械的相似準則
5.1.1相似條件
5.1.2相似準則與相似判彆數
5.2水輪機的相似準則
5.2.1水輪機的單位參數
5.2.2水輪機的相似換算
5.3泵的相似準則
5.3.1泵的單位參數
5.3.2泵的相似換算
5.4風機的相似準則
5.4.1風機的單位參數
5.4.2風機的相似換算
5.5綜閤相似判彆數——比轉速
5.5.1水輪機的比轉速
5.5.2泵的比轉速
5.5.3風機的比轉速
5.5.4比轉速的應用
5.6復習思考題
第6章流體機械空蝕、磨蝕與腐蝕
6.1空化與空蝕概述
6.1.1空化與空蝕現象
6.1.2空化現象及空蝕破壞實例
6.1.3空化與空蝕機理簡介
6.1.4流體機械空蝕類型
6.2水力機械的空化參數
6.2.1轉輪葉片上的最低壓力
6.2.2空化餘量
6.2.3空化係數
6.3吸齣(入)高度與安裝高程
6.3.1電站吸齣高度與水輪機的安裝高程
6.3.2泵的吸入高度與安裝高程
6.3.3空化和空蝕的防護
6.4泥沙磨蝕概述
6.4.1磨損和磨蝕機理簡介
6.4.2防止磨損和磨蝕的措施
6.5腐蝕概述
6.5.1腐蝕的定義與分類
6.5.2水輪機的常見腐蝕形式
6.5.3某電站過流部件腐蝕案例分析
6.5.4防腐措施
6.6復習思考題
第7章流體機械特性麯綫
7.1特性麯綫概述
7.1.1特性麯綫的定義
7.1.2特性麯綫的分類
7.2水輪機特性麯綫
7.2.1綫性特性麯綫
7.2.2綜閤特性麯綫
7.3水泵特性麯綫
7.3.1離心式水泵特性麯綫
7.3.2軸流式水泵特性麯綫
7.4風機特性麯綫
7.5流體機械在管網係統中的工作
7.5.1管網的性能麯綫
7.5.2流體機械與管網的聯閤工作
7.5.3流體機械的串聯與並聯運行
7.6復習思考題
第8章流體機械安全運行
8.1流體機械典型運行過程簡介
8.1.1開機過程
8.1.2負荷調節過程
8.1.3甩負荷過程
8.1.4停機過程
8.1.5調相過程
8.1.6飛逸與脫離飛逸過程
8.2影響穩定運行的因素及相應的改善措施
8.2.1流體因素
8.2.2機械因素
8.2.3電氣因素
8.3加強流體機械運行穩定性的措施
8.3.1加強監測
8.3.2選擇閤適的運行區域
8.4復習思考題
第9章流體機械標準化和質量監督
9.1五韆年文明史就是中國標準化發展的曆史
9.2標準的定義
9.3標準的分類
9.3.1屬性分類
9.3.2層次分類
9.3.3性質分類
9.3.4對象分類
9.3.5名稱分類
9.4標準的結構
9.5編寫標準的基本原則與要求
9.6標準化的組織結構
9.6.1全國專業標準化技術委員會
9.6.2水輪機標準化工作的發展曆程
9.6.3規範和統一水輪機專業術語的重要性
9.6.4全國水輪機標委會製定和修訂的標準
9.6.5主要國際標準化機構的情況
9.7産品質量監督檢驗測試
9.7.1概述
9.7.2産品質量檢驗機構
9.7.3常用質量管理術語
9.7.4評審準則簡介
9.7.5我國水電站水力設備質檢中心
9.8復習思考題
參考文獻
· · · · · · (收起)

讀後感

評分☆☆☆☆☆

用戶評價

评分☆☆☆☆☆

作為一名對各種機械原理都充滿好奇的愛好者，我最近迷上瞭研究那些能夠實現能量轉換的設備。《流體機械基礎》這個名字引起瞭我的興趣，我猜測這本書可能不僅僅是關於泵和風機的，也許會涵蓋更廣泛的領域，比如水輪機、汽輪機、壓縮機，甚至是噴氣發動機的基本原理。我特彆想瞭解不同流體機械是如何將流體的動能、勢能或者熱能轉化為機械能，或者反過來將機械能轉化為流體的動能、勢能或者壓力能的。我希望能看到對這些能量轉換過程的清晰解釋，包括相關的熱力學和流體力學定律的應用。對於像渦輪葉片的設計、氣動聲學原理，以及如何減小流體機械的能量損失，提高效率，我也希望能有深入的瞭解。我一直覺得，流體機械的設計和製造是工程技術的一大挑戰，尤其是在保證高效率和長壽命方麵。我期待這本書能夠以通俗易懂的方式，為我揭示這些復雜機械背後的科學奧秘，讓我能夠欣賞到工程師們在這些領域所付齣的智慧和努力。這本書的插圖和圖錶質量，我希望能夠精美清晰，能夠幫助我直觀地理解那些復雜的結構和原理。

评分☆☆☆☆☆

我是一名來自製造業一綫的技術工人，平時的工作接觸到各種各樣的泵、風機和壓縮機。雖然我不是科班齣身，但我對這些設備的工作原理一直很好奇，也希望能學習到一些更深入的知識，以便更好地維護和操作它們。《流體機械基礎》這本書的標題聽起來很接地氣，我希望它能夠用比較淺顯易懂的語言，解釋清楚這些設備的核心部件是如何工作的，比如葉輪、渦殼、壓氣機葉片等等。我最關心的問題是，為什麼同樣是泵，有的能把水抽到很高，有的流量很大？風扇有不同轉速，它們是怎麼影響吹齣來的風量的？壓縮機又是怎麼把空氣壓得那麼緊的？我希望書中能有一些生動的比喻或者實例，讓我能夠理解這些設備的工作流程和影響因素。另外，我特彆希望能瞭解一些關於設備故障排除的常識，比如齣現噪音、震動、壓力不足或者流量下降時，可能是什麼原因造成的，以及簡單的處理方法。如果書中還能講到一些關於如何正確安裝、潤滑和保養這些流體機械的小技巧，那對我的日常工作將會有很大的幫助。這本書的篇幅，我希望不會太長，內容也不會太深奧，能夠讓我這個普通技術工人看得懂、學得會。

评分☆☆☆☆☆

這本書我拿到手的時候，就覺得名字挺有分量的——《流體機械基礎》。我是一名在讀的機械工程專業的學生，平時對那些能讓液體或者氣體動起來的機器總是有著特彆的興趣。我一直覺得，流體機械是現代工業的心髒，從我們日常生活中用的水泵、風扇，到大型的發電廠裏的渦輪機、壓縮機，它們都扮演著至關重要的角色。我當時買這本書，純粹是因為它的名字聽起來就涵蓋瞭我需要的大部分理論知識。我原本期待的是對各種流體機械的原理、分類、設計要點以及一些典型的應用案例能有深入的講解。比如，我希望書中能詳細介紹離心泵的工作原理，包括葉輪的幾何形狀如何影響其揚程和流量特性，還希望能涉及軸流泵和混流泵的區彆，以及它們各自適用的工況。此外，對於風機，我同樣充滿好奇，希望瞭解不同類型的風機，如離心風機和軸流風扇，在結構和性能上的差異，以及它們在通風、排氣係統中的具體應用。更重要的是，我希望能學到一些流體機械的性能測試方法和評價指標，比如效率、比轉速等等，這些對於我將來進行工程設計或者選型來說都是非常寶貴的知識。這本書的封麵設計我倒不是很在意，更看重的是其內在的學術價值和實用性。我希望它能像一本百科全書一樣，為我打開流體機械世界的大門，讓我對這個領域有一個全麵而深刻的認識，而不是泛泛而談。

评分☆☆☆☆☆

作為一名在機械製造行業摸爬滾打瞭十幾年的工程師，我最近在工作中遇到瞭一些關於泵送高粘度流體的問題。我記得我大學時也學過一些流體機械的基礎知識，但感覺很多細節都遺忘瞭，而且實際應用中的情況遠比書本上復雜。我當時翻閱瞭很多資料，偶然看到瞭《流體機械基礎》這本書，名字聽起來非常貼切，心想或許能找到一些我需要的答案。我尤其關注那些能夠處理非牛頓流體或者有顆粒物挾帶的流體機械，比如螺杆泵、齒輪泵或者一些特殊設計的離心泵。我希望書中能提供一些關於如何根據流體特性（粘度、密度、含顆粒量、腐蝕性等）來選擇閤適流體機械的指導原則，並且能夠深入講解不同類型泵在處理這些復雜介質時的優缺點和設計上的考量。當然，對於像管道係統中的壓力損失計算、氣蝕現象的預防與處理，以及機械密封的選擇與維護這些實操性強的知識，我也是非常感興趣的。我期待這本書能夠提供一些實用的計算公式、圖錶，甚至是一些工程案例分析，能夠幫助我更有效地解決實際生産中遇到的技術難題，提升工作效率和設備可靠性。這本書的厚度和內容深度，我希望能恰到好處，既有理論基礎，又不失工程應用的指導意義。

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我是一名在校的自動化專業研究生，研究方嚮涉及過程控製和智能製造。在我的研究課題中，常常需要對工業過程中的流體輸送係統進行建模和優化。因此，我對於流體機械的動力學特性、響應速度以及它們在閉環控製係統中的行為錶現有著濃厚的研究興趣。《流體機械基礎》這個書名，讓我聯想到這本書可能會包含一些關於流體機械的動態模型、傳遞函數，甚至是模糊或者神經網絡控製策略的應用。我特彆希望書中能夠提供關於不同類型泵和風機在動態工況下的性能錶現，例如啓動特性、停機響應、瞬態壓力波動等。對於如何對流體機械的運行狀態進行實時監測和診斷，以及如何基於監測數據進行預測性維護，我也希望能有所瞭解。如果書中還能涉及一些流體機械在變頻控製下的調速特性，以及如何通過先進的控製算法來提高能量利用效率、降低運行成本，那對我來說將是極大的啓發。我希望這本書能提供一些數學模型和仿真分析的方法，幫助我更好地理解流體機械在復雜自動化係統中的集成和控製問題，為我的研究提供堅實的理論支撐和技術參考。

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流體機械入門的最佳教材~難度較低，便於入門，概念介紹清晰。想要進一步學習流體機械，可以參考張剋危主編的《流體機械原理》，如果隻是作為行業瞭解，這本書必定可以滿足要求

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