Compressible Aerodynamics

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☆☆☆☆☆
出版者:Wiley-ISTE
作者:Jean D?lery
出品人:
页数:796
译者:
出版时间:2010-03-29
价格:USD 195.00
装帧:Hardcover
isbn号码:9781848211414
丛书系列:
图书标签:
  • 空气动力学
  • 可压缩流
  • 流体力学
  • 气体动力学
  • 超音速流动
  • 传热
  • 航空工程
  • 工程流体力学
  • 数值方法
  • 计算流体力学
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具体描述

This book is dedicated to compressible aerodynamic flows in the context of the inviscid fluid hypothesis. Each chapter offers a simple theoretical presentation followed by an overview of practical calculation methods based on recent results, in order to make theoretical understanding easier and present current applications. Chapters 1 through 8 introduce the fundamental principles of theoretical aerodynamics and continue with vital reminders for understanding the discussions in the following chapters. Chapters 9 through 17 present the theory of steady unidimensional flows and breach surfaces such as shock waves and flow lines. This is central to gas dynamics. Chapters 18 through 24 develop the theory of characteristics applied to the study of supersonic flows as well as unsteady flows. The final chapter describes specific properties of transonic flows.

《流体力学基础》 这本书是一部详尽的流体力学入门指南,旨在为初学者提供坚实的理论基础和对这一迷人学科的深刻理解。内容涵盖了从基础概念到更高级主题的广泛范围,循序渐进地引导读者掌握流体力学的核心原理。 第一部分:流体性质与描述 本部分首先深入探讨流体的基本定义和关键性质。我们将仔细审视流体的连续性假设,理解它在宏观描述流体行为中的重要性。密度、压力、温度和粘度等基本属性将被详细介绍,并讨论它们如何影响流体的行为。我们会探讨牛顿流体和非牛顿流体之间的区别,并解释粘度在流体流动中的作用。 接着,我们将引入描述流体运动的两种主要方法:拉格朗日方法和欧拉方法。拉格朗日方法关注单个流体粒子的轨迹,而欧拉方法则集中于空间中固定点上的流体性质变化。这两种描述方式的比较和联系将为后续内容的学习奠定基础。 第二部分:流体静力学 本部分专注于处于静止状态的流体,即流体静力学。我们将深入研究压力的概念,包括其在流体中的传递方式(帕斯卡原理)以及压力随深度的变化规律。浮力及其相关原理(阿基米德原理)将被详细阐述,并探讨其在船舶设计和浮体稳定性等领域的应用。我们还将分析流体静力学在测量和控制中的应用,例如压力计和水坝设计。 第三部分:流体动力学基础 本部分将转向描述流体运动的动力学。我们将从介绍流线、迹线和涡线等概念开始,它们是可视化流体运动的有力工具。质量守恒定律(连续性方程)将被详细推导和应用,揭示流体在流动过程中质量的保持。 能量守恒定律在流体动力学中的应用——伯努利方程,将是本部分的重中之重。我们将详细解释伯努利方程的推导过程,并探讨其在不同流动条件下的适用范围和局限性。通过一系列实例,如文丘里管、皮托管和飞机机翼升力的产生,来展示伯努利方程的强大应用能力。 第四部分:粘性流体流动 在本部分,我们将引入粘性的概念对流体流动的影响。我们将探讨层流和湍流之间的区别,以及雷诺数在判断流动类型中的作用。粘性流体在管道中的流动将是重点关注的对象,包括达西-魏斯巴赫方程的推导和应用,以及摩擦阻力对流动的影响。 我们还将研究边界层理论,解释粘性流体在固体壁面附近形成的薄层区域,以及它对物体周围流场的影响。附着、分离和再附着等现象将被详细分析,并探讨它们在航空航天和工程中的重要性。 第五部分:不可压缩流体的基本流动 本部分将聚焦于不可压缩流体的流动,这是许多工程应用中的常见情况。我们将进一步深入分析伯努利方程的应用,并引入动量方程,用于分析流体对物体产生的力。 我们将详细探讨各种流动阻力,包括形状阻力(或压差阻力)和摩擦阻力。影响这些阻力的因素,如物体的形状、流体的速度和粘度,将被一一剖析。 第六部分:流体流动中的能量损失 本部分将系统地探讨流体在实际流动中不可避免的能量损失。除了管道中的摩擦损失外,我们还将分析局部损失,即由于管道截面变化、阀门、弯头等引起的能量损失。 我们将学习如何计算和估算这些能量损失,并介绍如何通过合理的管道设计和选择来最小化能量消耗,这对于提高能源利用效率具有重要的实际意义。 第七部分:流体测量与仪器 本部分将介绍流体力学中常用的测量技术和仪器。我们将讨论如何测量流体的速度、压力、流量和粘度等关键参数。从简单的压差计到先进的激光多普勒测速仪(LDV)和粒子图像测速仪(PIV),我们将详细介绍这些仪器的原理、工作方式及其在实验研究中的应用。 第八部分:流体机械基础 本部分将初步介绍流体机械的基本原理,即利用流体能量来做功或将功传递给流体的设备。我们将简要介绍泵和涡轮机的基本类型及其工作原理,例如离心泵和轴流泵,以及水轮机和风力涡轮机。虽然不深入涉及设计细节,但旨在让读者了解流体机械在能源和工业中的作用。 第九部分:实验方法与数据分析 本部分将强调实验在流体力学研究中的重要性。我们将讨论如何设计流体力学实验,包括选择合适的模型、仪器和控制参数。数据采集、处理和不确定性分析的方法将被介绍,帮助读者理解如何从实验数据中提取有意义的信息,并评估结果的可靠性。 结论 《流体力学基础》旨在为读者提供一个全面而严谨的流体力学知识体系。通过理论讲解、数学推导和实际应用示例相结合的方式,本书将帮助读者建立扎实的学科基础,为进一步深入学习或解决实际工程问题打下坚实的基础。本书适合工程专业的本科生、研究生,以及任何对流体行为及其广泛应用感兴趣的读者。

作者简介

目录信息

读后感

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用户评价

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这本书的叙事逻辑混乱得像迷宫。它没有遵循任何标准的流体力学学习路径——从基本概念到复杂应用,而是像一个健忘的人在讲述自己的旅行见闻,想到哪里讲到哪里。一会儿在讨论绝热膨胀,下一页突然跳到如何设计风洞的传感器阵列,再过几页又回过头来纠缠于伯努利方程的适用边界。这种跳跃性使得建立系统性的知识体系变得异常困难。我发现自己不得不时刻在书中前后翻阅,试图去重建作者自己丢失的逻辑链条。这种阅读体验消耗的认知负荷实在太大了,大大超过了理解复杂物理现象本身所需要的精力。好的教科书应该像一位优秀的向导,引导读者平稳地穿越知识的高山峻岭;而这本书更像是把读者扔在半山腰,然后告诉你:“你自己看着办吧,路标都在这儿,但它们是不是指向同一个方向,我可不管。”对于需要通过自学掌握该领域的专业人士而言,这无疑是一种折磨,极大地考验了读者的耐心和归纳能力。

评分☆☆☆☆☆

这本书在理论阐述的严谨性上,存在着一些微妙但致命的缺陷。虽然它努力想要用复杂的数学语言来包装其内容,但仔细推敲后会发现,很多关键的微分方程推导过程存在逻辑上的“跳空”。比如,在讨论速度势的引入时,作者似乎忽略了对特定流动条件下矢量场可微性的严格论证,直接套用了简化形式,这对于追求精确性的读者来说是无法接受的。此外,书中对“小扰动理论”的解释也显得敷衍,没有充分阐述线性化假设对解的适用范围的限制,导致读者很容易将其应用到远超其有效范围的物理情境中去,从而得出完全错误的工程预测。这种“知道是什么,但不知道为什么这么做”的描述方式,虽然可能在某些速成培训中有效,但在系统性地构建科学思维的层面,是远远不够的。它提供了一种表层的知识灌输,而非深层的理解构建。

评分☆☆☆☆☆

我必须指出,本书的习题设计简直是反人类的典范。如果说理论部分只是“令人沮丧”,那么习题部分就是彻头彻尾的“惩罚”。很多题目要么条件缺失,要么参数设置得极其不合理,根本无法得出物理上合理的解。例如,有一个关于冲击波在倾斜墙面传播的习题,给出的马赫数和角度组合,根据现有的斜激波图表查出来根本不存在,这让人怀疑作者是否真正理解了这些基础的几何约束。更别提那些需要复杂数值积分才能解决的问题,书中却要求用笔和纸来完成,而且连提示性的解析步骤都没有提供,这在现代工程教育中是完全站不住脚的。我尝试向几位同行咨询,他们也表示这些习题的设置充满了谬误和误导性。对于一本以“培养解决问题能力”为旗号的专业书籍来说,这样的习题集无异于在训练读者掌握错误的解题技巧,或者说,训练读者适应一个充满错误的假设的世界。

评分☆☆☆☆☆

这本书的排版简直是一场灾难。我花了整整一个下午,试图理清里面的章节结构,结果发现它更像是一本随性涂鸦的笔记本,而不是一本严谨的学术著作。字体大小忽大忽小,行间距更是随机变化,看得我眼睛生疼。更糟糕的是,图表的质量低劣到令人发指,那些本应清晰展示关键物理现象的插图,模糊不清,线条像是用抖动的铅笔画出来的。有时候,公式推导的步骤跳跃得让人摸不着头脑,仿佛作者默认读者已经掌握了所有中间环节的知识,直接从A点跳到了Z点。我不得不频繁地去查阅其他基础教材来填补这些知识断层,这极大地拖慢了我的学习进度。如果这是给初学者准备的入门读物,那无疑是极度不负责任的。整本书给人的感觉是,作者似乎只是把一堆零散的笔记囫囵吞枣地拼凑在一起,缺乏整体的连贯性和精细的校对。我真的很怀疑,在付出了这么多额外的精力和时间去“解读”这本书的糟糕呈现后,我到底还能从中汲取到多少真正有价值的、无可替代的知识。光是辨认那些排版混乱的符号,就足以让人产生放弃的念头。

评分☆☆☆☆☆

我带着极大的期望翻开这本书,希望能深入理解湍流边界层中那些微妙的非线性效应,但最终收获的却是一种深刻的智力上的失望。作者似乎对这个领域的最新进展了解不足,内容停留在上世纪八九十年代的经典理论框架内,对于近二十年来计算流体力学(CFD)在激波/边界层干扰方面的突破性成果,几乎只字未提,或者提得极其敷衍。那些关于高焓流体、化学反应流等前沿课题的探讨,简直就是蜻蜓点水,缺乏必要的数学深度和物理洞察力。举个例子,书中关于激波反射的几何描述,仍然采用的是非常简化的“欧拉”模型视角,完全没有引入粘性效应在真实高马赫数环境下的关键修正。对于一名正在进行博士阶段研究,需要掌握最前沿工具的读者来说,这本书的参考价值非常有限。它更像是一本为本科生设计的、内容陈旧的导论教材,但其语言的晦涩程度又使得它连导论的资格都难以企及。如果你想了解当前研究人员正在用什么方法解决实际工程问题,请果断放弃此书,它只会让你觉得自己落后了一个时代。

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