Physical and Chemical Processes in Gas Dynamics pdf epub mobi txt 电子书下载 2026

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出版者:Amer Inst of Aeronautics &

作者:Chernyi, G. G. (EDT)/ Losev, S. A./ Macheret, S. O./ Potapkin, B. V./ Chernyi, G. G.

出品人:

页数:311

译者:

出版时间:

价格:104.95

装帧:HRD

isbn号码:9781563475184

丛书系列:

图书标签:

Gas Dynamics
Physical Chemistry
Chemical Kinetics
Fluid Mechanics
Thermodynamics
Combustion
Aerodynamics
Heat Transfer
Transport Phenomena
Rarefied Gas Dynamics

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具体描述

好的，这是一本关于流体力学和热力学基础的书籍的简介，内容聚焦于经典理论和实验方法，不涉及您提到的特定书名主题： --- 经典流体力学与工程热力学基础：理论、模型与应用本书旨在为读者提供一个扎实且全面的经典流体力学与工程热力学基础知识体系。内容涵盖了从宏观现象描述到微观物理机制理解的各个层面，侧重于传统理论框架下的分析方法、数学模型构建以及在工程实际中的应用。全书结构清晰，逻辑严谨，力求平衡理论的深度与工程应用的广度。本书的撰写基于对流体力学和热力学核心概念的深入剖析，旨在帮助工程师和研究人员建立起对复杂流体现象和能量转换过程的直观认识和精确分析能力。我们摒弃了过于前沿或高度专业化的分支领域，专注于构建起坚实的理论基石，这对于任何后续深入研究，无论是在航空航天、机械、化工还是土木工程领域，都是至关重要的。第一部分：连续介质力学导论与流动基础本部分首先确立了研究流体运动的数学和物理基础。我们从牛顿力学和能量守恒原理出发，引入了连续介质假设，这是后续所有理论分析的基石。 1. 物质点、场与运动学描述我们将详细探讨描述流体运动的两种基本方法——拉格朗日描述和欧拉描述。重点分析了流场的各种导数概念，如物质导数（或随体导数），它反映了物质点随时间变化的物理量。通过对流场进行运动学分析，我们引入了流线（Streamlines）、迹线（Pathlines）和时间线（Streaklines）的区别与联系，并详细阐述了流场中的应变率张量和旋度（Vorticity）的概念。对涡量的深入分析，特别是雷诺输运定理（Reynolds Transport Theorem）的推导与应用，为后续动量和能量方程的建立提供了必要的数学工具。 2. 基本守恒方程组在介绍完运动学后，本书将严格推导经典流体力学的三大基本守恒方程：质量守恒（连续性方程）、动量守恒（纳维-斯托克斯方程，Navier-Stokes Equations）和能量守恒方程。对于不可压缩牛顿流体，纳维-斯托克斯方程的简化形式及其物理意义将被详尽讨论。我们着重讲解了无量纲化过程在理解物理本质和进行数值模拟准备中的关键作用，例如雷诺数（Reynolds Number）的物理意义。在讨论这些偏微分方程组时，我们将聚焦于解析解的获取，特别是对于理想流体（Euler方程）在特定几何条件下的解法，如二维不可压缩势流理论，包括达朗贝尔佯谬的讨论及其在翼型理论中的初步应用。 3. 边界层理论与粘性效应粘性效应在工程中无处不在，因此，本章深入探讨了边界层理论。我们首先通过伯努利方程的局限性引出粘性效应的重要性，随后重点研究普朗特（Prandtl）边界层方程的推导与求解。通过布劳修斯（Blasius）对平板边界层的经典解法，读者可以理解速度廓线、摩擦阻力系数的计算，以及动量积分法在工程估算中的实用性。此外，对分离现象和尾流的定性描述，将有助于理解实际流动中的阻力来源。第二部分：工程热力学：能量、平衡与过程本部分侧重于描述系统内部的能量转化和平衡状态，为理解热机、制冷循环及传热过程打下基础。 4. 热力学基本概念与第一定律本书对热力学基本概念进行了严格界定，包括系统、控制体、状态、性质（内能、焓、熵）。我们以热力学第一定律——能量守恒定律——为核心，推导了封闭系统（定容、定压过程）和流动系统（控制体，稳态能量方程）的能量方程。对理想气体的性质关系（如$PV=RT$）及其在不同准静态过程（等温、绝热、多变过程）中的应用进行了详尽的例题分析。 5. 熵与热力学第二定律热力学第二定律是理解能量“品质”和过程方向的关键。我们将从克劳修斯和开尔文-普朗克表述入手，推导卡诺定理，并建立熵的概念。熵的统计力学解释将被简要引入，但重点仍放在熵产（Entropy Generation）的计算上，特别是对于不可逆过程，如：热交换、摩擦阻力做功等。熵产生最小原理在工程优化中的指导意义将被强调。 6. 理想气体循环分析本章将理论知识应用于经典工程系统。我们详细分析了朗肯循环（Rankine Cycle）在蒸汽动力装置中的应用，包括饱和区和过热区的热力学状态分析；分析布雷顿循环（Brayton Cycle）在燃气轮机中的性能，并探讨了再生和回热对效率的提升作用。此外，对奥托循环（Otto Cycle）和狄塞尔循环（Diesel Cycle）的比较分析，帮助读者理解不同内燃机的工作原理及其热力学限制。 7. 气体动力学基础：等熵流与冲击波尽管本书整体偏向于经典理论，但气体动力学中某些重要现象，如等熵流和正激波，是理解高速流动的必要组成部分。本章将推导和应用堵塞流（Choked Flow）的概念，并详细分析正激波（Normal Shock Wave）的结构，运用雷诺-亥姆霍兹关系（Rayleigh-Hugoniot Relations）计算激波前后的参数跳变，这对于喷管设计和超音速飞行器的初步设计至关重要。 --- 本书特点：严格的数学推导：侧重于从基本公理出发推导核心方程，而非直接引用复杂公式。工程实例导向：每一个理论章节后均附有贴近实际工程问题的计算示例。经典框架构建：确保读者能够掌握流体力学和热力学在过去一百年发展起来的成熟分析工具。本书适合作为高等院校机械、能源、土木及航空航天等专业本科生和研究生的教材或参考书。 ---