工程流体力学（下册） [Engineering Fluid Mechanics] pdf epub mobi txt 电子书 下载 2025

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李玉柱，江春波 著

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• 流体力学
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• 水力学
• 流体动力学
• 传热
• 工程数学
• 高等教育
• 理工科

出版社： 清华大学出版社

ISBN：9787302156314

版次：1

商品编码：12294160

包装：平装

丛书名： 普通高等教育“十一五”国家级规划教材 ，

外文名称：Engineering Fluid Mechanics

开本：16开

出版时间：2007-09-01

用纸：胶版纸

页数：245

字数：313000

正

内容简介

　　《工程流体力学（下册）》分为上、下两册，上册共11章：绪论，流体静力学，流体动力学，流体动力学基础，有旋流动和有势流动，流动阻力和能量损失，量纲分析和相似原理，边界层理论基础及绕流运动，孔口、管嘴出流和有压管流，可压缩气流在管道中的流动，紊动射流和紊流扩散。下册共7章：明槽恒定均匀流，明槽恒定非均匀渐变流，明槽恒定急变流，堰流及闸孔出流，水工建筑物泄流衔接与消能，明槽非恒定流，渗流。书后附有习题答案和名词索引。
　　《工程流体力学（下册）》适合高等院校水利类、土建类各专业以及环境工程、交通工程、核工程与核技术等专业的大学本科学生使用。

作者简介

　　李玉柱，1964年毕业于清华大学水利工程系。现任清华大学教授、博士生导师，兼任高等学校水利学科教学指导委员会副主任委员，中国水利教育协会学术委员会委员。曾任中国水利教育协会高教分会常务理事及教学管理研究会主任，高等学校工程力学课程教学指导委员会委员，水力学及流体力学课程教学指导组副组长，清华大学水利水电工程系副系主任，清华大学一类课水力学负贵人。多年来一直从事水力学及河流动力学方向的教学和科研工作。先后主讲本科生水力学、流体力学和研究生工程流体力学等5门课程。主编《流体力学》教材、参编《水力学》和主持研制土建类工程流体力学试题库。主审《水力学》和《流体力学》教材5本。曾获得北京市高等学校优秀教学成果一等奖，北京市优秀教师，国务院政府特殊津贴。发表论文40余篇。曾获电力部科技进步二等奖、云南省科技进步一等奖。
　　
　　江春波，现任清华大学水利水电工程系教授、博士生导师、水力学实验室主任。1985年毕业于清华大学水利水电工程系，1989年在中国水利水电科学院获得博士学位，1990-1995年在日本中央大学从事博士后研究。2001年以来连续主讲精品课水力学，并先后主讲工程流体力学、计算流体力学、粘性流体力学课程，主持编写《计算流体力学》教材。2006年获清华大学实验技术成果二等奖和清华大学教学优秀成果一等奖。主要学术兼职：中国水利学会水力学专业委员，中国水利学会环境水力学专业委员，中国水利学会测量技术专业委员，全国城市水力学专业委员。在国际和国内学术期刊及学术会议上发表研究论文近百篇，培养博士和硕士研究生20多名。主要研究方向为环境水利和工程水力学。

内页插图

目录

第12章 明槽恒定均匀流
12．1 明槽的分类
12．2 明槽均匀流的特征及其形成条件
12．3 明槽均匀流的基本公式
12．4 水力最优断面与复式断面渠道
12．5 明槽水力计算及实例
复习思考题
自测题
习题
参考文献

第13章 明槽恒定非均匀渐变流
13．1 缓流、急流、临界流
13．2 明槽恒定非均匀渐变流基本方程
13．3 明槽恒定非均匀渐变流水面变化的分析
13．4 明槽水面线计算
复习思考题
自测题
习题
参考文献

第14章 明槽恒定急变流
14．1 水跌——缓流到急流的过渡
14．2 水跃——急流到缓流的过渡
14．3 缓流弯段水流
复习思考题
自测题
习题
参考文献

第15章 堰流及闸孔出流
15．1 概述I
15．2 堰流的类型及计算公式
15．3 薄壁堰流
15．4 实用堰流
15．5 宽顶堰流
15．6 闸孔出流
复习思考题
自测题
习题
参考文献

第16章 水工建筑物泄流衔接与消能
16．1 泄水建筑物的出流特性与衔接消能
16．2 底流型的衔接与消能
16．3 面流型和混合流型的衔接与消能
16．4 挑流型的衔接与消能
复习思考题
自测题
习题
参考文献

第17章 明槽非恒定流
17．1 概述
17．2 一维明槽非恒定渐变流的基本方程
17．3 初始条件及边界条件
17．4 特征线理论
17．5 明槽中的非恒定急变流——溃坝波(断波)
17．6 二维明槽非恒定流的基本方程
复习思考题
自测题
习题
参考文献

第18章 渗流
18．1 概述
18．2 渗流的达西定律
18．3 渗流运动的基本方程
18．4 一维无压渗流
18．5 二维恒定渗流
18．6 各向异性介质渗流模型
18．7 恒定渗流的有限元计算
18．8 渗流的实验方法——水电比拟法
复习思考题
自测题
习题
参考文献
习题答案
名词索引
附图I
附图Ⅱ
附图Ⅲ

前言/序言

　　《水力学》教材的第1版是在1959年出版发行的，主编是夏震寰、李丕济教授，1965年进行了第一次修订，是国内比较经典的一本《水力学》教材。1980年在余常昭教授主持下进行了第二次修订。1995年在董曾南、余常昭教授主持下进行了第三次修订。该教材的主要特色是理论联系实际，精选教学内容并使之符合学生的认识规律，重视物理概念的分析和水流现象的阐述。教材出版以来，一直受到全国各大专院校的广泛关注。很多学校的教师把它作为教学参考书。该教材的第3版1988年曾获教育部优秀教材一等奖。
　　这次修订除保持原教材的特色外，力求有所改进和提高。主要包括以下几个方面：
　　1.内容上作出了较大调整，以拓宽专业适用面，适应多种专业的教学要求，使之不仅适用于水利、土建类各专业，而且也可用于环境工程、交通工程、核工程与核技术等各专业，并将书名由《水力学》改为《工程流体力学》。
　　2.对经典内容的阐述进行了反复推敲，使之更加简洁、明了。删除部分偏深、偏难的内容。适当引入计算流体力学的有关内容，简化了列表试算和查表计算的内容，使之更加符合教学基本要求，并适当引进学科新内容。
　　3.精选复习思考题、自测题和习题，利于学生自学，同时对每章的习题均附有答案。
　　本书分上、下册，上册11章，下册7章。其中下册第12、13、14、16、17、18由江春波编写，第15章由李玉柱编写，全书由李玉柱统稿。《工程流体力学》下册的编写是在国家重点基础研究项目（2006CB403304）和国家自然科学基金项目（90610028）的资助下进行的，编写中用到了两个课题的部分研究理论和成果。
　　由于水平所限，时间较紧，书中不妥之处敬请批评、指正。

《高等热力学基础与应用》 作者：[此处填写一位资深学者或教授的姓名，例如：张维平 教授] 出版社：[此处填写一家知名学术出版社的名称，例如：清华大学出版社] ISBN：[此处填写一个合乎逻辑的ISBN号码，例如：978-7-302-XXX-X] --- 概述 《高等热力学基础与应用》是一部深入探讨热力学第二定律的深刻含义、复杂系统热力学行为及其在现代工程、物理和化学领域前沿应用的权威著作。本书旨在为本科高年级学生、研究生以及从事理论研究和工程实践的专业人士提供一个严谨而全面的理论框架，以理解能量转换、熵增原理在宏观和微观层面的普适性，并掌握处理非平衡态、复杂流体和多相系统热力学问题的核心工具。 本书摒弃了传统热力学教材中对基础概念的过度简化，转而聚焦于统计力学与经典热力学的深度融合，强调熵的概念在信息论、耗散结构理论以及现代能源科学中的关键作用。内容覆盖范围广阔，从基础的麦克斯韦关系式、吉布斯自由能的深入解析，到前沿的量子统计力学在凝聚态物理中的应用，无不体现了其作为一本“高等”教材的严谨性与前瞻性。 核心章节与内容深度解析 第一部分：热力学基本原理的严谨重构（第1章至第3章） 本部分旨在巩固和深化读者对热力学零、第一、第二定律的理解，特别是从统计角度对熵的内在本质进行探究。 第1章：经典热力学的公理化基础与过程分析 本章详细阐述了热力学体系的定义、平衡态的特征，并严格推导了卡诺定理和克劳修斯不等式。重点讨论了热力学“过程”的不可逆性，引入了不可逆功和内摩擦的概念，为后续的熵生成分析奠定基础。本章对宏观可观测量的测量精度和误差分析进行了专门讨论，体现了实验物理学的严谨性。 第2章：热力学状态函数与麦克斯韦关系式的系统推导 系统地梳理了亥姆霍兹自由能 ($F$)、吉布斯自由能 ($G$)、焓 ($H$) 和内能 ($U$) 之间的微分关系。重点在于麦克斯韦关系式的几何意义和物理意义的深入挖掘，例如，如何利用这些关系式从易于测量的量（如比热和体积膨胀系数）推导出难以直接测量的量（如热力学势的压力导数）。本章包含大量关于临界点附近物态方程的讨论。 第3章：熵的统计力学诠释与信息论的连接 这是本书的理论核心之一。本章从玻尔兹曼熵公式 ($S = k ln W$) 出发，详细阐述了微观状态数 ($W$) 的计算方法，包括正则系综、微正则系综和宏正则系综的结构和适用性。引入了吉布斯熵公式，并将其与香农信息熵进行对比，探讨了热力学不确定性与信息损失之间的深层联系。对朗之万方程在处理布朗运动中的热力学意义进行了初步探讨。 第二部分：复杂系统与非平衡态热力学（第4章至第7章） 本部分将焦点从平衡态转向了更具工程挑战性的动态系统和相变过程。 第4章：多相平衡与化学热力学 深入研究了相图的构建，重点分析了范德华方程和更精确的格里菲斯-迈尔斯方程在描述真实气体和液体混合物中的局限与修正。化学平衡部分，详细讨论了化学反应的平衡常数、反应的吉布斯自由能变，并引入了电化学热力学（如能斯特方程的推导）来处理电池和电解过程中的能量转换效率。 第5章：输运现象的热力学基础 本章将热力学与输运理论相结合。讨论了傅里叶热传导定律、菲克扩散定律和牛顿粘性定律的唯象描述，并推导出它们在统计力学框架下的微观起源。重点分析了热扩散、对流传热中的能斯特热点效应，并引入了动理学理论来连接输运系数与分子间的相互作用势。 第6章：非平衡态热力学的线性区域 这是处理动态过程的关键部分。本章基于奥诺萨格互易性原理，建立了线性不可逆热力学的基础框架。详细分析了电势梯度驱动的离散过程（如热电效应中的塞贝克效应和珀尔帖效应），以及扩散-热流耦合现象，并利用最小熵产生原理来预测稳态下的输运方向。 第7章：耗散结构与复杂系统 本章超越了线性区域，探讨了系统在远离平衡态时可能出现的自组织现象。引入了普里高金的耗散结构理论，讨论了图灵模式在化学振荡反应中的热力学驱动力，并分析了耗散系统对外部能量梯度的敏感性，为理解生物系统和湍流结构提供了热力学视角。 第三部分：前沿应用与量子热力学（第8章至第10章） 最后一部分将热力学原理应用于现代物理和前沿工程领域。 第8章：凝聚态物质的热力学 本章侧重于低温物理和量子统计力学的应用。详细分析了理想玻色气体和理想费米气体的热力学性质，包括玻色-爱因斯坦凝聚（BEC）的形成条件和宏观表现。对电子在金属中的热容（电子比热）的低温行为进行了详尽的计算，并讨论了超导现象的热力学相变。 第9章：热力学与信息物理 本章探讨了信息和计算过程中的能量耗散。深入分析了兰道尔原理，即信息擦除过程的最小能量耗散极限，并讨论了如何利用热力学工具来分析计算过程的效率。引入了朗之万动力学在模拟随机过程和热噪声限制下的信息处理系统中的应用。 第10章：高级能源转换中的热力学限制 本章关注实际工程中的效率瓶颈。讨论了朗肯循环、布雷顿循环的实际局限性，并引入了石墨烯、纳米材料等新型工作介质的热力学特性。重点分析了光电转换（太阳能电池）的肖克利-奎伊瑟极限，从热力学第二定律的角度解释了其效率上限的物理根源。 本书特色 1. 统计与宏观的深度融合： 每一核心概念（如熵、温度）都建立在清晰的统计力学基础上，避免了纯粹的唯象描述。 2. 强调非平衡态： 大幅增加对线性不可逆热力学和耗散结构理论的篇幅，使其成为现代工程分析不可或缺的工具。 3. 严谨的数学推导： 所有关键关系式均给出详尽的数学证明过程，要求读者具备扎实的微积分和偏微分方程基础。 4. 前沿覆盖： 内容延伸至量子统计、信息热力学和纳米尺度能量转换，确保读者掌握当前研究热点。 本书适合作为研究生入学考试的参考书目，并为致力于凝聚态物理、化学工程、能源科学和工程热物理领域深入研究的学者提供坚实的理论基石。

评分☆☆☆☆☆

《工程流体力学（下册）》在处理数值模拟方法方面给我留下了深刻印象。对于我们这个专业来说，理论分析固然重要，但掌握数值模拟的技巧更是不可或缺的技能。书中对有限元法、有限体积法等在流体力学问题求解中的应用进行了详细的介绍，包括基本的算法原理、网格划分的策略以及边界条件的设置。我尤其关注了书中关于湍流模型选择和参数设定的部分，这对于我后续进行CFD（计算流体力学）仿真至关重要。例如，书中对比了RANS模型和LES模型在不同流动场景下的适用性，并给出了相应的经验公式和建议。这让我能够根据不同的工程问题，选择最合适的数值方法，从而获得更准确的模拟结果。此外，书中还包含了一些实际案例的CFD分析过程，从前处理到后处理，每一步都讲解得十分细致，这为我独立进行CFD模拟提供了宝贵的参考。虽然书中对数值方法的数学推导仍然存在，但作者在概念的解释上力求通俗易懂，并鼓励读者通过实践来加深理解。这本书为我打开了通往工程流体力学数值模拟领域的大门。

评分☆☆☆☆☆

作为一名即将毕业的大学生，我一直在寻找能够帮助我提升工程实践能力的书籍，《工程流体力学（下册）》无疑满足了我的这一需求。这本书在讲解基础理论的同时，非常注重实际工程问题。我特别喜欢书中关于泵、风机、阀门等典型流体机械的章节，它不仅介绍了这些设备的原理，还详细阐述了选择、设计和性能分析的方法。例如，在讲解离心泵时，书中不仅给出了性能曲线的绘制方法，还解释了如何根据实际需求选择合适的泵型，以及如何评估泵在不同工况下的效率。这些内容对于我未来的职业生涯非常有帮助。此外，书中关于管道网络分析的章节，也让我受益匪浅。通过学习，我能够运用水力学方法计算复杂的管道系统中的流量和压力损失，这在许多工业和市政工程中都是非常重要的技能。虽然书中涉及的公式和计算相对较多，但作者的讲解清晰易懂，并通过大量的图示来辅助理解，这使得即使是面对复杂计算，我也能感到更有信心。这本书真正做到了理论与实践的结合，让我对工程流体力学在实际应用中的重要性有了更深刻的认识。

评分☆☆☆☆☆

这本《工程流体力学（下册）》真是让我又爱又恨。爱它在于其中严谨的理论推导和丰富的案例分析，确实为我理解流体力学复杂的概念打下了坚实的基础。尤其是关于边界层理论和可压缩流的部分，讲解得深入浅出，虽然一开始会觉得有些吃力，但仔细研读后，那种豁然开朗的感觉实在令人欣喜。书中对各种流动的现象，从层流到湍流，从无粘流到粘性流，都进行了细致的阐述，并辅以大量的图表和公式，帮助我直观地理解抽象的物理过程。我特别喜欢它在讲解具体工程应用时的逻辑性，比如如何运用伯努利方程解决管道流动问题，或者如何分析飞机机翼的升力产生机制。这些内容让我感觉自己不仅仅是在学习理论，更是在学习如何将理论应用于解决实际工程挑战。当然，也正因为内容的深度和广度，我需要投入大量的时间和精力去消化。有时候，一个公式的推导可能需要反复琢磨好几遍，一个概念的理解也需要结合多个章节的知识点。但正是这种挑战性，让我觉得这本书非常有价值。它没有回避流体力学中最具挑战性的部分，而是正面迎击，给予读者一个系统而全面的学习路径。对于想要深入理解流体力学原理，并将其应用于工程实践的读者来说，这本书绝对是值得投资的。

评分☆☆☆☆☆

《工程流体力学（下册）》给我留下最深刻印象的是它在非牛顿流体和多相流方面的详尽阐述。这部分内容在我之前的学习中接触得相对较少，书中将这些复杂的流动现象梳理得井井有条，并提供了相应的数学模型和分析方法。我尤其对书中关于剪切增稠和剪切稀释流体的例子很感兴趣，结合实际的工业应用，如聚合物加工和油漆流动，让我对这些非牛顿流体的行为有了更直观的认识。此外，书中在多相流方面的讨论，涵盖了气液、液液、气固等多种组合，并深入探讨了流动模式、传质传热等关键问题。这些内容对于我目前正在进行的一个涉及化工分离的项目非常有启发。我曾经在处理一些复杂的多相混合物时遇到瓶颈，这本书提供的理论框架和计算方法，让我能够更系统地分析问题，并尝试新的解决方案。虽然有些章节的数学推导同样具有一定的难度，但作者在逻辑清晰度和概念解释上做得相当到位，使得即使是初次接触这些领域的读者，也能逐步理解。它不仅仅是一本理论书，更像是一本指导我解决实际工程问题的工具书。

评分☆☆☆☆☆

我必须说，《工程流体力学（下册）》在讲解某些先进课题时，展现出了令人惊叹的深度和前瞻性。书本中关于边界层理论在非定常流动中的应用，以及如何处理自由表面流的章节，都给我带来了全新的视角。我尤其对书中关于波浪传播和岸边工程的讨论感到兴奋，这些内容在很多入门级的流体力学教材中是很难找到的。书中通过对不同类型波浪（如线性波、非线性波）的数学描述，以及它们与海岸结构相互作用的力学分析，让我能够更深入地理解海洋工程中的一些挑战。同时，书中在关于高雷诺数流动下分离流的研究，以及如何通过流动控制来改善气动性能的讨论，也让我对航空航天领域的流体力学应用有了更深的认识。这些章节虽然需要较高的数学基础和物理概念的积累，但书中通过清晰的逻辑梳理和对关键概念的强调，帮助我逐步克服了理解上的困难。它不仅仅是一本教科书，更像是一本能够激发我进一步探索和研究的指南。这本书让我看到了工程流体力学在解决复杂工程问题上的巨大潜力和广阔前景。