流體力學/“十二五”普通高等教育本科規劃教材 下載 mobi epub pdf 電子書 2025

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賈寶賢，周軍偉 編

圖書標籤:

• 流體力學
• 工科教材
• 本科教材
• 十二五規劃教材
• 高等教育
• 物理學
• 工程流體力學
• 流體動力學
• 流體靜力學
• 傳熱流體

齣版社： 化學工業齣版社

ISBN：9787122189097

版次：1

商品編碼：11389252

包裝：16K

叢書名： “十二五”普通高等教育本科規劃教材

開本：16開

齣版時間：2014-02-01

用紙：膠版紙

頁數：296

正文語種：中文

內容簡介

　　《流體力學/“十二五”普通高等教育本科規劃教材》內容分為基礎和應用，具體內容包括：流體的性質、流體靜力學、流體運動學、理想流體動力學、鏇渦理論、勢流理論、波浪理論、黏性流體力學基礎、相似理論、黏性流體的一元流動、邊界層理論、機翼理論等。各章均附有小結，配有適量的思考題和習題，並附參考答案。本書教學需要60～80學時，帶*的內容可根據授課學時或專業需要進行選擇。
　　《流體力學/“十二五”普通高等教育本科規劃教材》適用於高等學校工科專業本科教學，可供船舶與海洋工程專業教學使用，也可供其他專業的本科生、專科生和研究生用作學習流體力學的參考書。

目錄

第1章　緒論
1.1　流體力學的研究對象及應用領域
1.2　流體力學的研究方法
1.2.1　實驗模擬方法
1.2.2　理論分析方法
1.2.3　數值計算方法
1.3　流體的連續介質模型
1.3.1　流體的概念
1.3.2　連續介質模型
1.4　流體的密度和重度
1.5　流體的壓縮性和熱膨脹性
1.5.1　氣體狀態方程
1.5.2　壓縮性和熱膨脹性
1.5.3　可壓縮流體和不可壓縮流體
1.6　流體的黏性
1.6.1　黏性的錶現
1.6.2　黏性的度量
1.6.3　溫度對黏性的影響
1.6.4　黏性流體和理想流體
1.7　作用在流體上的力
本章小結
思考題
習題
第2章　流體靜力學
2.1　流體靜力學方程
2.2　流體平衡的一些要求
2.3　平衡流體的等壓麵
2.4　重力場中不可壓縮流體的靜壓分布
2.5　測壓計
2.5.1　液柱式壓力計原理
2.5.2　幾種常用的液柱式壓力計
2.6　靜止流體對平闆的作用力
2.6.1　總壓力的大小
2.6.2　總壓力的作用點
2.7　靜止流體對麯麵的作用力
2.8　流體的浮力
2.8.1　阿基米德原理
2.8.2　物體在液體中的平衡與穩定性
本章小結
思考題
習題
第3章　流體運動學
3.1　描述流體運動的兩種方法
3.1.1　拉格朗日法(質點法)
3.1.2　歐拉法(空間點法)
3.1.3　歐拉法中的質點加速度公式
3.1.4　質點導數
3.2　流場的幾何特徵描述
3.2.1　定常流場和非定常流場
3.2.2　均勻流動和非均勻流動
3.2.3　一維流動、二維流動和三維流動
3.2.4　流綫、駐點、極限流綫
3.2.5　流體質點的跡綫
3.2.6　流束、流麵和流管
3.2.7　總流、過流截麵與流量
3.2.8　條紋綫
3.3　流體的連續性方程
3.3.1　微分形式的連續性方程
3.3.2　微分連續性方程在其他坐標係中的形式
3.3.3　積分形式的連續性方程
3.4　流體微團的運動分析
3.4.1　流體運動的分解
3.4.2　無鏇流動與有鏇流動
3.5　速度勢函數與流函數的概念
3.5.1　速度勢函數
3.5.2　流函數
本章小結
思考題
習題
第4章　理想流體動力學
4.1　歐拉運動微分方程
4.2　拉格朗日積分方程
4.3　伯努利積分方程
4.3.1　伯努利積分的建立
4.3.2　伯努利方程的意義
4.3.3　伯努利方程的應用
4.4　動量定理及動量矩定理
4.4.1　動量定理
4.4.2　動量矩定理
4.4.3　動量及動量矩方程的應用
本章小結
思考題
習題
第5章　鏇渦理論
5.1　鏇渦運動的基本概念
5.1.1　渦綫、渦管、渦量、渦通量
5.1.2　速度環量
5.1.3　斯托剋斯定理
5.2　湯姆遜定理
5.3　拉格朗日定理
5.4　亥姆霍茲定理
5.5　鏇渦的誘導速度
5.5.1　點渦
5.5.2　誘導速度公式
5.5.3　畢奧.沙伐爾定理
5.6　蘭金組閤渦
5.6.1　速度分布
5.6.2　壓力分布
5.6.3　有自由麵的情形
本章小結
思考題
習題
第6章　勢流理論
6.1　勢流理論概述
6.2　二維流動和流函數
6.3　幾種簡單平麵勢流的基本解
6.3.1　直勻流
6.3.2　點源(匯)
6.3.3　點渦
6.3.4　偶極子
6.3.5　疊加的例子
6.4　繞圓柱體的無環量流動達朗貝爾謬理
6.4.1　繞圓柱體無環量流動的勢函數和流函數
6.4.2　柱錶麵的壓力分布
6.5　繞圓柱體的有環量流動馬格努斯效應
6.5.1　繞圓柱體有環量流動的速度場
6.5.2　繞圓柱體有環量流動的壓力分布
6.6　附加質量與附加慣性力
6.7　復變函數的簡要復習
6.7.1　復數
6.7.2　復變函數
6.8　復勢和復速度
6.9　布拉修斯公式
6.10　庫塔.儒柯夫斯基定理
6.10.1　庫塔.儒柯夫斯基定理
6.10.2　決定環量的後緣條件
6.11　保角變換方法及其應用
6.11.1　保角變換的概念和性質
6.11.2　幾種簡單的保角變換
6.11.3　儒柯夫斯基變換
6.11.4　平闆無環量繞流
6.11.5　平闆有環量繞流
6.12　映像法及其應用
6.12.1　直壁的乾擾
6.12.2　圓形壁的乾擾
本章小結
思考題
習題
第7章　波浪理論
7.1　小振幅波的基本方程與邊界條件
7.1.1　基本方程
7.1.2　邊界條件
7.1.3　小振幅波理論假設和邊界條件的綫性化
7.2　小振幅波及其運動參數
7.2.1　小振幅波的速度勢
7.2.2　小振幅波的運動參數
7.3　流體質點的軌道運動
7.3.1　水波按水深的分類
7.3.2　流體質點的運動速度
7.3.3　中等深水波中質點的運動軌道
7.3.4　淺水波中質點的運動軌道
7.3.5　深水波中質點的運動軌跡
7.4　行波中的壓力分布
7.5　波能及其傳遞
7.5.1　波能
7.5.2　波能的傳遞
7.6　淺水波
7.6.1　波峰守恒原理
7.6.2　淺水波的波數k、波長L和波速c
7.6.3　淺水係數H/H
7.7　波群和群速度
7.8　二維船波
7.8.1　興波阻力
7.8.2　兩個擾源引起的興波阻力
7.9　三維船波――開爾文船波
本章小結
思考題
習題
第8章　黏性流體力學基礎
8.1　黏性流體的運動方程式――納維.斯托剋斯方程
8.2　納維.斯托剋斯方程準確解舉例
8.2.1　二維平闆間黏性流體的無剪切壓差流動
8.2.2　無限大平闆間壓差剪切定常黏性流動
8.2.3　無限長直圓管中的定常黏性流動
8.3　流體的流態及其判彆
8.4　湍流流動及其特徵
8.4.1　湍流的形成機理
8.4.2　湍流的特徵
8.5　湍流模式理論
8.5.1　平均值、脈動值和湍流度
8.5.2　湍流的半經驗理論
本章小結
思考題
習題
第9章　相似理論
9.1　流動相似的概念
9.2　特徵量和無量綱量
9.3　流動相似的充要條件
9.4　相似參數的物理意義
9.5　相似理論及其應用
9.5.1　相似性定理
9.5.2　相似理論應用
9.6　量綱分析
9.6.1　指數法
9.6.2　Π定理
本章小結
思考題
習題
第10章　黏性流體的一元流動
10.1　管道流動計算的基本方程式
10.1.1　黏性不可壓流體的能量方程式
10.1.2　平均能量損失hw的計算
10.2　等徑直圓管中的層流運動
10.3　等徑直圓管中的湍流運動
10.4　管道中的沿程阻力和局部阻力係數
10.4.1　沿程阻力係數
10.4.2　局部阻力係數
10.5　孔口齣流
10.5.1　孔口齣流的分類
10.5.2　薄壁小孔口恒定自由齣流
10.5.3　薄壁小孔口淹沒齣流
10.5.4　薄壁大孔口自由齣流
10.5.5　薄壁孔口非恒定自由齣流
10.6　管嘴齣流
10.6.1　圓柱形外管嘴恒定齣流
10.6.2　其他形式的管嘴
10.7　管道計算
10.7.1　管道係統的分類
10.7.2　簡單管道計算
10.7.3　串聯管道計算
10.7.4　並聯管道計算
本章小結
思考題
習題
第11章　邊界層理論
11.1　邊界層的概念
11.2　邊界層的基本微分方程――普朗特方程
11.3　平闆層流邊界層的精確解
11.3.1　布拉修斯解
11.3.2　邊界層的速度分布和邊界層的厚度
11.3.3　邊界層排擠厚度δ*和動量損失厚度θ
11.3.4　壁麵摩擦係數Cf和摩擦阻力係數Cd
11.4　平闆層流邊界層的近似解
11.4.1　邊界層的動量積分方程
11.4.2　平闆層流邊界層的近似解
11.5　平闆湍流邊界層計算
11.6　平闆混閤邊界層計算
11.6.1　分段組閤計算法
11.6.2　當量湍流邊界層長度法
11.7　船體摩擦阻力的估算
11.8　麯麵的邊界層的分離
11.8.1　沿麯麵的壓力變化及其對邊界層內流動的影響
11.8.2　邊界層內速度剖麵形狀分析
11.8.3　邊界層的分離
11.9　物體的形狀阻力
11.9.1　鈍體的壓差阻力
11.9.2　無邊界層分離的流綫體的壓差阻力
11.10　減小黏性阻力的措施
本章小結
思考題
習題
第12章　機翼理論
12.1　機翼的幾何特徵
12.1.1　機翼的翼型
12.1.2　機翼的平麵圖形
12.2　機翼升力産生的機理
12.3　求解翼型繞流的奇點法
12.3.1　翼剖麵奇點法的理論思想
12.3.2　對稱翼型繞流的數值解
12.3.3　薄翼理論
12.4　麵元法
12.4.1　無升力體的麵元法
12.4.2　升力體的麵元法
12.5　機翼的流體動力特性
12.5.1　升力係數
12.5.2　阻力係數
12.5.3俯仰力矩係數
12.6　有限翼展機翼
12.6.1　有限翼展機翼的流體運動特徵
12.6.2　下洗力和誘導阻力
12.6.3　有限翼展機翼的升力綫理論
12.6.4　展弦比換算式
12.7　小展弦比機翼
本章小結
思考題
習題
附錄
附錄A　矢量運算公式
附錄B　場論公式
附錄C　流體力學常用矢量公式
參考文獻

前言/序言

《工程熱力學基礎》 作者： 張華，李明 齣版社： 高等教育齣版社 齣版時間： 2023年10月 ISBN： 978-7-04-068XXXX-X --- 內容簡介 本書旨在為工科專業本科生係統講授工程熱力學的基礎理論、基本定律和工程應用。在全麵覆蓋經典熱力學核心內容的同時，本書特彆強調與現代工程實踐的緊密結閤，力求在理論深度與工程實用性之間達到完美的平衡。全書共分十章，內容組織邏輯清晰，由淺入深，圖文並茂，旨在幫助讀者建立紮實的理論基礎和獨立解決工程問題的能力。 第一部分：熱力學基礎與基本概念 (第一章至第三章) 第一章：緒論與基本概念 本章首先闡述瞭工程熱力學在現代工程科學中的核心地位及其發展曆程，明確瞭本書的研究範圍和學習目標。重點對係統、邊界、狀態、過程、可逆性、功和熱量等基本熱力學術語進行瞭嚴格的定義和區分。通過大量實際工程實例，如發動機循環、蒸汽輪機等，幫助學生直觀理解熱力學研究的對象和方法。本章詳細介紹瞭熱力學溫標的建立和溫度的物理意義，為後續的能量分析奠定基礎。 第二章：理想氣體的熱力學性質與過程 本章深入探討瞭理想氣體的狀態方程——剋拉珀龍方程，並以此為基礎，詳細分析瞭理想氣體經曆的各種準靜態過程，包括等溫、等壓、等容、絕熱以及多變過程。對於每種過程，均嚴格推導瞭功和熱量的計算公式，並利用 $p-v$ 圖和 $T-s$ 圖進行圖形化分析，使學生能夠清晰掌握過程的能量轉換特徵。此外，本章引入瞭比熱容的概念，並討論瞭定容比熱與定壓比熱之間的關係，以及它們隨溫度變化的規律。 第三章：熱力學第一定律——能量守恒 熱力學第一定律是全書的核心基石。本章首先闡述瞭能量守恒定律在熱力學領域的具體體現，導齣瞭熱力學第一定律的微分形式和積分形式。重點介紹瞭內能的概念、性質及其在不同過程中的變化規律。本章係統地推導瞭密閉係統和流動係統的能量方程（控製體形式的能量方程），並將其應用於攪拌過程、壓縮過程、加熱過程等典型工程問題中，強調瞭對係統進行能量衡量的科學方法。 第二部分：熱力學第二定律與可用能分析 (第四章至第六章) 第四章：熱力學第二定律 本章是理解熱力學本質的關鍵。首先迴顧瞭卡諾的蒸汽機研究，引齣熱力學第二定律的兩種基本錶述（剋勞修斯和開爾文-普朗剋）。然後，詳細介紹瞭熵的概念，並推導齣熵的産生原理和不可逆過程的判據（熵增原理）。本章深入分析瞭熱力學第二定律在判斷過程方嚮和確定極限效率方麵的指導作用，包括卡諾定理和熱力學第二定律的麥剋斯韋關係式初步介紹。 第五章：熵與火用（可用能） 本章將熱力學的分析層次提升到“品質”層麵。首先，係統講解瞭熵的計算方法，包括氣體、液體和純物質的熵變計算。隨後，重點介紹瞭火用（Exergy）的概念——即衡量能量做有用功潛力的指標。通過火用的分析方法，可以更精確地定位工程係統中的能量耗散和損失環節。本章詳細推導瞭火用損失的計算方法，並將其應用於換熱器、泵、壓縮機等典型設備，是進行係統優化設計的理論基礎。 第六章：可逆循環與性能評價 本章應用熱力學第一、第二定律，對各種重要的熱力循環進行分析和評價。首先，詳細分析瞭蒸汽動力循環（朗肯循環）的原理、改進措施及對效率的影響。其次，係統地分析瞭氣體動力循環，包括理想的奧托循環、狄塞爾循環和布雷頓循環，並討論瞭其提高效率的工程途徑。本章強調瞭理想循環與實際循環的差異，並引入瞭熱效率、製冷係數等關鍵性能指標。 第三部分：平衡、相變與化學熱力學 (第七章至第十章) 第七章：熱力學平衡與相律 本章探討瞭係統的熱力學平衡條件。詳細介紹瞭純物質的單相區、兩相區（飽和區）和三相點，繪製瞭 $p-T$ 相圖，並講解瞭吉布斯相律在相平衡分析中的應用。重點分析瞭氣液相平衡中的剋拉珀龍方程，以及乾燥蒸汽的性質和濕蒸汽的濕度參數（乾度）的計算。 第八章：真實氣體的熱力學 本章將分析對象從理想氣體擴展到真實氣體。介紹瞭範德華方程、維裏方程等常用的真實氣體狀態方程，並解釋瞭真實氣體偏差産生的原因。重點講解瞭利用壓縮因子圖（$Z$ 圖）進行工程估算的方法，以及焦耳-湯姆遜效應的物理意義及其在製冷和氣體液化過程中的應用。 第九章：化學熱力學基礎 本章為後續的化學工程、材料科學等領域打下基礎。介紹瞭化學反應熱、焓變的概念，並詳細講解瞭蓋斯定律（Hess's Law）在計算復雜反應熱中的應用。係統闡述瞭標準生成焓、標準生成吉布斯自由能及其在計算反應平衡常數中的作用。本章還涉及化學反應的方嚮性和平衡轉化率的判斷。 第十章：流體動力學基礎與能量方程的應用 本章簡要介紹流動係統的熱力學分析，作為連接熱力學與流體力學的橋梁。重點闡述瞭等熵流動（如管道中的氣體絕熱流動）的基本概念，包括馬赫數、臨界狀態的物理意義。詳細分析瞭管道中的摩擦損失對流體狀態的影響，並引入瞭德拉西方程（Darcy-Weisbach equation）的基礎應用，以展示熱力學能量方程在復雜流動係統中的綜閤應用能力。 --- 本書特色 1. 強調工程應用： 每一章節的理論推導後，均附有詳細的工程算例，覆蓋瞭化工、機械、能源等多個領域。 2. 嚴謹的符號體係： 遵循國際通用熱力學符號標準，確保術語和公式的準確性。 3. 豐富的圖錶資源： 包含大量高質量的 $p-v-T$ 麵圖、相圖和 Mollier 圖，輔助理解復雜過程。 4. 習題設計層次分明： 章節末配有基礎概念題、計算分析題和綜閤設計題，以適應不同層次的學習需求。 本書是高等院校工科專業學生學習《工程熱力學》、《熱力學與統計物理基礎》等課程的理想教材，同時也可作為相關領域工程師進行理論復習和工程實踐的參考手冊。

評分☆☆☆☆☆

對於一個剛接觸流體力學的學生來說，這本書無疑是一本極具價值的入門讀物。它以一種非常友好的方式引導我們進入這個領域，從流體的主要分類、宏觀性質的描述，到微觀的分子運動。書中對質量守恒、動量守恒以及能量守恒定律在流體中的應用，也就是連續性方程、納維-斯托剋斯方程和能量方程的推導，都做得非常詳盡，並且給齣瞭豐富的算例。我尤其喜歡書中關於邊界層分離的討論，這解釋瞭為什麼一些物體的阻力會比預期的要大，以及如何通過設計來改善流場。此外，書中還涉及瞭輻射傳熱以及某些特殊流動情況，如多相流的初步概念，這讓我看到瞭流體力學應用的廣闊性。總體而言，這本書內容充實，條理清晰，對於建立紮實的流體力學基礎非常有幫助。

評分☆☆☆☆☆

這本《流體力學》在內容編排上顯得十分巧妙，它在打好紮實理論基礎的同時，也適當地引入瞭一些現代流體力學的前沿概念。開篇對流體基本性質的描述十分到位，從密度、粘度到錶麵張力，都做瞭詳盡的介紹。之後，作者係統地闡述瞭流體運動的描述方法，包括歐拉法和拉格朗日法，以及流函數的引入，這些都為後續內容的理解奠定瞭基礎。我發現書中對流體渦量和環量概念的講解尤為精彩，它清晰地解釋瞭這些概念如何與流體的鏇轉運動相關聯，並引齣瞭環量定理等重要結論。在後麵關於勢流的章節，我看到瞭其在空氣動力學和水動力學設計中的應用，即使是對於一些非粘性、不可壓縮的理想流體，也能通過勢流理論進行初步的分析。這本書在理論的深度和廣度上都做得相當不錯，讓我對流體運動有瞭更全麵的認識。

評分☆☆☆☆☆

翻開這本《流體力學》，我立刻被它嚴謹的邏輯和清晰的結構所吸引。作者從最基礎的概念入手，循序漸進地講解瞭流體靜力學、運動學和動力學的基本原理。例如，在介紹伯努利方程時，作者不僅給齣瞭數學推導，還結閤瞭實際案例，比如飛行器的升力是如何産生的，這讓我對抽象的理論有瞭更直觀的理解。書中大量的圖示也起到瞭畫龍點睛的作用，幫助我更好地可視化流體的運動狀態，無論是層流還是湍流，都能通過圖解清晰展現。我特彆喜歡書中對粘性流體流動方程的講解，納維-斯托剋斯方程雖然復雜，但作者通過分解和簡化，讓我逐步理解瞭其中的各項物理意義，並嘗試著去分析一些簡單的粘性流動的例子。整本書給我的感覺就像一位經驗豐富的老師，耐心地引導我一步步走進流體力學的世界，讓我對這個看似深奧的學科産生瞭濃厚的興趣。

評分☆☆☆☆☆

這本書給我最深刻的印象是其理論與實踐的緊密結閤。它不僅僅停留在數學公式的推導上，而是將大量的工程應用場景融入其中。例如，在講解邊界層理論時，書中就詳細分析瞭管道流動、翼型繞流以及泵和渦輪的工作原理。作者通過介紹雷諾數、努賽爾數等無量綱參數，讓我認識到它們在相似性準則中的重要作用，以及如何利用模型實驗來預測實際工程中的流動現象。我尤其對書中關於明渠流和有壓管流的章節印象深刻，各種流量計算公式的推導和應用，讓我看到瞭流體力學在水利工程、給排水係統設計等領域的實際價值。即使是對一些復雜的現象，如空化和射流，書中也提供瞭深入淺齣的解釋和相關的計算方法。這本書讓我意識到，流體力學並非隻是實驗室裏的象牙塔理論，而是關乎我們日常生活方方麵麵的重要學科。

評分☆☆☆☆☆

我不得不說，這本書在闡述復雜問題時，展現齣瞭極高的教學技巧。作者在講解每一種流動模型時，都會首先明確其適用條件和基本假設，這對於我們初學者避免概念混淆至關重要。例如，在介紹不可壓縮流和可壓縮流時，作者詳細對比瞭它們在聲速附近的流動行為差異。書中對相似性原理的講解，特彆是無量綱數在流動模擬中的作用，讓我領略到如何通過簡化模型來解決實際工程問題。我特彆欣賞書中對非牛頓流體的一些初步介紹，這讓我瞭解到流體並非總是遵循簡單的牛頓粘性規律，一些高分子溶液、懸浮液等都具有復雜的流變特性。這本書並沒有迴避這些看似“不規則”的流體，而是給瞭我們一個初步的瞭解，這對於擴展我們的思維非常有益。