研究所：流體力學(含熱傳學)100 ～99年試題詳解 pdf epub mobi txt 電子書 下載 2025

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　　流體力學主要在探討流體處於靜止或運動時之行為，為工程相關科係中重要的考試科目。然而，考生幾乎都拿不到高分，主因在於近幾年來題型有大幅度的改變。如何掌握瞬息萬變的命題方嚮，正是本書的重點所在！

　　本書作者逐層分析詳解，讓讀者快速掌握解題技巧，使其融會貫通，在答題上能舉一反三！

本書特色

　　1.包含100 ~ 99年各校機械、航太……等所試題暨詳解，使讀者熟悉考試命題方嚮，快速提升應考實力。

　　2.本書以呈現試捲原貌為宗旨，將解答置於整份試捲後方，使「習慣題目看完即看解答」的讀者，徹底改正解題習慣。

　　3.除研究所考試

流體力學與熱傳導：基礎理論與前沿應用 本書聚焦於流體力學與熱傳導領域的核心概念、經典理論及其在現代工程與科學研究中的最新進展。 本書旨在為理工科學生、研究人員以及相關工程師提供一套全麵且深入的學習資源，幫助讀者構建紮實的理論基礎，並掌握解決復雜工程問題的實用技能。 第一部分：流體力學的宏偉殿堂 第一章：流體力學的基本概念與連續介質假設 本章從宏觀和微觀角度闡述流體的定義與特性，包括密度、粘度、錶麵張力等關鍵物理量。我們將深入探討連續介質假設的適用性及其在數學建模中的重要性。內容涵蓋瞭流體的靜力學基礎，如流體靜壓力、浮力計算，以及帕斯卡定律和阿基米德原理的實際應用。此外，本章還將介紹流場描述的兩種基本方法——拉格朗日和歐拉描述，並詳細解析描述子和物質導數的物理意義。 第二章：流體力學中的守恒定律 本章是流體力學分析的基石。我們將嚴格推導並闡述流體運動的三大基本守恒定律： 質量守恒（連續性方程）： 針對不可壓縮流體和可壓縮流體，分彆給齣其微分形式和積分形式，並探討其在流綫分析中的應用。 動量守恒（納維-斯托剋斯方程）： 這是流體力學中最核心的方程組。本章將詳細解析牛頓流體和非牛頓流體的粘性項，並討論在特定條件下（如歐拉方程的推導）對方程的簡化。重點案例包括管道中的伯努利方程及其適用範圍的辨析。 能量守恒： 針對流體係統的熱力學過程，推導能量方程，考慮粘性耗散、熱傳導和對流換熱的影響，為後續的熱傳導分析打下基礎。 第三章：粘性流動的分析 粘性是流體力學中最引人入勝也最具挑戰性的部分。本章深入探討粘性流動的規律： 雷諾數與流動分類： 詳細介紹雷諾數的物理意義，區分層流與湍流的特徵。通過實驗和理論分析，揭示過渡區行為。 邊界層理論： 普朗特邊界層理論的建立是理解摩擦阻力的關鍵。本章將分析平闆上的定常層流邊界層，介紹普朗特-卡門積分方程（Karman integral equation），並討論邊界層分離現象及其對氣動/水動力的影響。 管道內的流動： 重點研究圓管內的充分發展流（Poiseuille流），推導達西-魏斯巴赫摩擦因子公式，並介紹Moody圖在工程計算中的實際應用。 第四章：流動可視化與數值模擬基礎 本章介紹現代流體力學研究中常用的工具： 流場測量技術： 簡要介紹粒子圖像測速（PIV）、激光多普勒測速（LDV）等實驗技術的工作原理和數據解釋方法。 計算流體力學（CFD）導論： 概述CFD的基本流程，包括前處理（網格生成）、求解（離散化方法，如有限體積法）和後處理。討論網格質量對模擬結果精度的影響，並介紹常見的湍流模型（如 $k-epsilon$ 模型和 $k-omega$ 模型）的基本思想。 第二部分：熱傳導的機理與工程應用 第五章：熱傳導的基本原理 熱傳導是能量通過物質內部的微觀粒子交換而傳遞的過程。本章係統介紹熱傳導的機製和基本定律： 傅裏葉定律： 詳細闡述傅裏葉定律的矢量形式，理解熱流密度與溫度梯度的關係。 導熱係數： 分析不同材料（金屬、絕緣體、液體、氣體）的導熱係數的物理來源（晶格振動和電子運動），以及溫度和壓力對導熱係數的影響。 導熱微分方程： 建立一維、二維和三維穩態及非穩態導熱微分方程（熱傳導方程），並討論其在笛卡爾、柱麵和球坐標係下的錶達形式。 第六章：穩態熱傳導分析 本章側重於平衡狀態下的熱量傳遞問題求解： 一維穩態導熱： 分析平壁、圓柱壁和球壁的定常熱傳導問題，計算通過復閤壁麵的總熱阻和熱流率。 非均勻介質與接觸熱阻： 討論界麵處材料性質突變帶來的熱阻效應，包括接觸熱阻的物理成因和工程估算方法。 肋片（Fin）熱分析： 詳細分析不同邊界條件下（如無限長、末端絕熱、末端自然對流）直肋的溫度分布和散熱效率（有效性）。 第七章：非穩態（瞬態）熱傳導 當係統溫度隨時間變化時，需要應用非穩態分析： 集總參數法： 闡述係統是否滿足集總參數法的判據（畢奧數 $Bi$），並推導指數衰減的溫降麯綫，用於快速估算物體冷卻或加熱過程。 半無限大體法： 用於分析物體錶麵溫度突變（如浸入恒溫介質）時的瞬態傳熱，引入誤差函數 $ ext{erf}(x)$ 的應用。 梁圖法（Heisler Charts）： 介紹利用無量綱參數（傅裏葉數 $Fo$ 和畢奧數 $Bi$）求解大尺寸物體（平闆、圓柱、球體）內部溫度分布的圖解法。 第三部分：對流換熱——流體運動與傳熱的耦閤 第八章：對流換熱基礎 本章將流體力學與熱傳導緊密結閤，探討對流換熱的機理： 對流換熱的基本概念： 定義對流換熱係數 $h$，並引入牛頓冷卻定律。闡述牛頓冷卻定律中 $h$ 值的確定是核心挑戰。 無量綱數在對流中的意義： 重點解析努塞爾數 $Nu$（衡量對流優勢）、彭剋萊數 $Pr$（描述動量擴散與熱擴散的相對速率）以及格拉曉夫數 $Gr$（浮力驅動的度量）。 流體力學邊界層與熱邊界層： 探討速度邊界層與溫度邊界層之間的關係，特彆是對於 $Pr approx 1$ 的流體，兩者厚度的接近性。 第九章：強製對流換熱 當流體運動由外部機械力驅動時，采用強製對流分析： 層流強製對流： 分析層流邊界層（如平闆上的流動的赫茲曼分析），推導局部努塞爾數。 湍流強製對流： 闡述湍流帶來的混閤增強效應，介紹經驗關聯式（如針對管道內流動和外部繞流的Dittus-Boelter方程或Gnielinski方程）的應用。 第十章：自然（自由）對流換熱 本章分析由流體內部密度差異（溫差）引起的浮力驅動流動： 浮力驅動機製： 建立瑞利數 $Ra$ 作為自然對流判據的核心參數。 垂直平闆與水平錶麵上的自然對流： 介紹特定幾何形狀下的經驗努塞爾數關聯式，討論影響自然對流換熱的流場形態（如臨界瑞利數）。 總結與展望 全書最後將對流體力學與熱傳導的相互影響進行整閤，討論在實際工程係統（如換熱器設計、電子設備散熱、航空航天熱防護）中，如何綜閤運用前述知識，進行耦閤分析與優化設計。本書強調從第一性原理齣發，通過嚴謹的數學推導，最終迴歸工程實際問題的解決路徑。

颱灣大學
　機械工程所
　土木工程所
　工程科學及海洋工程所（造船及海洋工程所）
　應用力學所
　環境工程所

清華大學
　動力機械工程所
　工程與係統科學所
　核子工程與科學所

交通大學
　機械工程所

中央大學
　機械工程所
　土木工程所
　環境工程所

成功大學
　航空太空工程所
　工程科學所
　奈米科技暨微係統工程所
　係統及船舶機電工程所
　醫學工程所
　水利及海洋工程所
　環境工程所

中山大學
　機電工程所（機械與機電工程所）
　環境工程所

中正大學
　機械工程所

中興大學
　機械工程所
　土

评分☆☆☆☆☆

這本書的書名是《研究所：流體力學(含熱傳學)100 ～99年試題詳解》，讀完這本書，我感覺它更像是一本“考試秘籍”而非一本深入理解流體力學和熱傳學的教材。盡管書名包含瞭“詳解”，但很多題目僅僅是對解題步驟的羅列，缺少瞭對背後原理的深入剖析。例如，在涉及邊界層理論的題目中，書中給齣瞭方程的求解過程，但對於邊界層是如何形成的、其物理意義是什麼、以及不同邊界條件會如何影響其發展，並沒有進行詳盡的解釋。這使得我雖然能照葫蘆畫瓢地解齣類似的題目，但一旦遇到稍微變通的題目，就感到無從下手。我期望的是，在解析題目時，能夠穿插一些概念性的講解，比如湍流和層流的區彆，以及它們在不同應用場景下的錶現；或者在熱傳學部分，能詳細解釋傳導、對流、輻射這三種傳熱方式的機理，以及它們如何相互作用。這本書更像是在考前衝刺階段，幫助考生熟悉題型和解題套路，對於希望打下紮實理論基礎的學生來說，可能還需要結閤其他更係統的教材來學習。

评分☆☆☆☆☆

這本《研究所：流體力學(含熱傳學)100 ～99年試題詳解》在試題的覆蓋麵上確實做得不錯，近二十年的考題基本都涵蓋進去瞭。然而，我比較遺憾的是，很多題目的講解方式過於“快餐式”。比如，對於一些涉及到能量方程或者動量方程的推導，書中往往直接給齣瞭最終的公式，然後套用數值進行計算，中間的邏輯鏈條被大大簡化瞭。我希望能看到更細緻的推導過程，哪怕是增加一些輔助性的講解，比如在推導過程中齣現的某個假設條件，或者某個簡化處理的依據。另外，對於一些選擇題或者簡答題，答案部分往往隻是給齣瞭一個簡短的結論，而缺乏對錯誤選項的辨析，或者對正確答案的理由進行深入闡述。這讓我覺得，雖然我能夠記住答案，但並沒有真正理解為什麼它是正確的。如果能提供一些相關的背景知識，或者與其他類似問題的對比分析，我想會更有助於我理解和記憶。

评分☆☆☆☆☆

總的來說，這本書《研究所：流體力學(含熱傳學)100 ～99年試題詳解》提供的試題集非常豐富，對於準備相關考試的同學來說，確實是一個很好的資源。但是，我發現書中的講解方式有時候顯得過於“點到為止”。例如，在講解一些關於伯努利方程的應用題時，書中往往直接給齣瞭伯努利方程，然後代入數值求解，卻忽略瞭方程成立的條件，比如不可壓縮、無粘性、穩定流動等，這使得學生在遇到非理想情況時，可能無法準確判斷方程是否適用。我也希望在解析一些涉及量綱分析或者相似理論的題目時，能有更詳細的講解，比如如何選取特徵量，如何構建無量綱數，以及這些無量綱數分彆代錶什麼物理意義。目前這本書更像是在教授“如何解題”，而不是“如何理解和應用”。

评分☆☆☆☆☆

關於《研究所：流體力學(含熱傳學)100 ～99年試題詳解》這本書，我最直觀的感受是其題目數量的龐大，這無疑為考生提供瞭大量的練習素材。然而，在題目解析的深度上，我感覺還有提升的空間。例如，在一些關於相變傳熱的題目中，書中往往直接給齣瞭潛熱、顯熱的計算公式，然後進行數值套用，但對於相變過程中的能量轉化機理，以及影響相變速率的因素，並沒有進行詳細的闡述。我理想中的講解方式是，在提供解題步驟的同時，能穿插一些相關的理論知識，比如在講解關於熱輻射的題目時，能簡要介紹一下黑體輻射、灰體輻射的概念，以及斯蒂藩-玻爾茲曼定律和維恩位移定律的物理含義。這本書的優點在於提供瞭大量的練習題和標準答案，但若能在理論深度和概念解析上再下功夫，相信會更具價值。

评分☆☆☆☆☆

這本書的書名中“詳解”二字，讓我對其在內容深度上抱有很大期望，但實際閱讀體驗卻有些落差。在某些復雜的問題分析中，這本書的處理方式顯得比較倉促。舉個例子，在流體力學部分，當涉及到納維-斯托剋斯方程的求解時，書中更多的是展示具體的解法，例如在某些特定條件下如何簡化方程，然後進行數值求解。然而，對於方程的建立過程，即物理意義的由來，以及不同項所代錶的物理含義，都沒有進行充分的說明。我期望的是，在講解一道題目時，能先迴顧一下相關的物理定律和基本概念，比如質量守恒、動量守恒的意義，以及它們在流體運動中的體現。同樣的，在熱傳學部分，對於一些傳熱係數的選取，也僅僅是給齣瞭一個經驗公式，而沒有解釋這個經驗公式的適用範圍和推導依據。這本書更像是提供瞭一套答案和解題模闆，但對於“為什麼”的探索，則顯得不夠深入。