具体描述
好的，以下是一份关于《现代流体力学理论与应用》的图书简介，完全不涉及《Control of Fluid Flow》的内容，并力求详实、自然： --- 书名：《现代流体力学理论与应用：从基础到前沿》 内容简介 《现代流体力学理论与应用：从基础到前沿》是一部面向高等工科院校师生、科研人员以及行业工程师的专业著作。本书旨在系统、深入地阐述流体力学的基本原理、经典理论及其在当代工程实践中的前沿应用。全书内容覆盖面广，逻辑结构严谨，既包含了扎实的数学基础，又注重与实际工程问题的紧密结合，力求构建一个完整的、与时俱进的流体力学知识体系。 第一部分：流体力学基础与分析方法 本书的开篇部分集中于奠定坚实的理论基础。首先，对流体的基本概念、物质特性（如粘度、密度、可压缩性）进行了详尽的讨论。随后，引入了流场描述的基本工具——欧拉观点和拉格朗日观点，并在此基础上详细推导了流体运动的基本控制方程：质量守恒方程（连续性方程）、动量守恒方程（纳维-斯托克斯方程），以及在特定条件下的能量守恒方程。 在数学处理方面，本书强调了边界条件和初始条件的设定对于求解物理问题的决定性作用。针对不可压缩牛顿流体，本书深入剖析了斯托克斯流、Creeping Flow 等低雷诺数流动，并详细讨论了充分发展的层流（如平板上的平板流、管道内的泊肃叶流）。对于高雷诺数流动，着重阐述了边界层理论的建立及其在简化 Navier-Stokes 方程中的重要性，包括普朗特边界层方程的推导和求解方法，如 Blasius 问题的数值解法。 此外，针对流动中的复杂现象，如流线的锐利、涡量的集中，本书专门辟章节探讨了涡旋动力学的基础，包括环量定理、库塔-茹科夫斯基定理在翼型升力计算中的应用，以及对三维流动的基本认识。 第二部分：湍流理论与建模 湍流是流体力学中最具挑战性且最普遍存在的现象之一。本书投入大量篇幅系统讲解湍流的本质特征，包括随机性、各向同性、尺度分离以及能量级串过程。 在湍流的理论描述上，本书详细介绍了雷诺平均 Navier-Stokes（RANS）方程的推导，并阐明了湍流模型在处理雷诺应力项中的必要性。随后，对主要的湍流模型进行了全面的比较和分析，包括： 1. 零方程模型（代数模型）：如 Spalart-Allmaras 模型，适用于边界层和简单自由剪切流。 2. 一方程模型：如 Spalart-Allmaras 模型（更精确的表述），着重于湍流动能或特征长度的输运。 3. 两方程模型：重点讲解了 $k-epsilon$ 模型和 $k-omega$ 模型，分析了它们各自的优势、局限性，尤其是在处理近壁面流动和逆压梯度流动中的差异。 对于瞬态和高精度模拟，本书也简要介绍了大涡模拟（LES）和直接数值模拟（DNS）的基本思想和应用场景，为读者提供了从工程近似到高精度研究的过渡路径。 第三部分：特殊流动问题的分析 本部分聚焦于流体力学中具有特定物理背景或数学特性的流动问题，这些问题在航空航天、能源和环境工程中至关重要。 1. 可压缩流动：从等熵流、激波的形成与传播入手，详细分析了声速、马赫数对流动特性的影响。重点讨论了在高速飞行器设计中至关重要的二维正激波与斜激波的理论分析，以及诺依曼波与膨胀扇的理论基础。对等熵流动的基本关系和拉伐尔喷管（Laval Nozzle）的设计原理进行了详尽的推导和应用实例分析。 2. 多相流与多孔介质流：本书探讨了气液、气固等流体体系的相互作用。针对多孔介质，详细阐述了达西定律（Darcy's Law）的适用范围、渗透率的物理意义，以及在地下水流动、油气藏渗流分析中的应用。对于气液两相流，引入了相分数、界面输运的概念，并讨论了欧拉-欧拉模型和欧拉-拉格朗日模型的适用性区分。 3. 非牛顿流体：分析了粘度随剪切率变化的流体（如聚合物溶液、泥浆）的本构关系，包括幂律模型、宾汉塑性模型等。强调了这些流体在输送、混合和涂层技术中的特殊工程挑战。 第四部分：计算流体力学（CFD）导论 认识到现代工程分析对数值方法的依赖性，本书的最后一部分提供了计算流体力学的核心概念和方法论。首先介绍了离散化的基本原理，包括有限差分法（FDM）、有限体积法（FVM）在对流-扩散方程上的应用。 重点剖析了求解 Navier-Stokes 方程的经典算法，如 SIMPLE 算法族的迭代求解策略，用于处理速度-压力耦合问题。此外，还讨论了网格生成（结构网格、非结构网格）对计算精度和效率的影响，以及后处理和结果验证（Verification and Validation, V&V）的基本流程，确保计算结果的可靠性。 总结 《现代流体力学理论与应用》以严谨的数学推导为骨架，以丰富的工程实例为血肉，致力于帮助读者建立起对复杂流体现象的深刻理解。本书的结构设计既适合作为一门深入的硕士研究生课程教材，也是从事航空、机械、土木、化工及环境工程领域研究和设计人员的可靠参考手册。通过对经典理论和现代计算工具的并重讲解，读者将能够有效地应对当今工程领域中日益复杂的流体动力学挑战。 ---
作者简介
目录信息
读后感
评分
评分
评分
评分
评分
用户评价
评分
评分
评分
评分
评分
相关图书
本站所有内容均为互联网搜索引擎提供的公开搜索信息，本站不存储任何数据与内容，任何内容与数据均与本站无关，如有需要请联系相关搜索引擎包括但不限于百度，google,bing,sogou 等
© 2026 onlinetoolsland.com All Rights Reserved. 本本书屋 版权所有