自然界中有许多现象皆与流体力学有关,譬如大气的变、海洋及河川的流动、船只的航行、鸟类的飞翔等等,研究这些流体问题的学科便可称之为流体力学(Fluid Mechanics)。明确地说,流体力学的目的在于了解流体静止与运动时所发生的现象及其相关的力学行为,进而加以应用流体力学的原理来解决问题.造福人类。
流体力学是一门研究流体静止与运动时行为的学问,除了其应用范围极为广泛外,流体流动时所发生的现象亦十分有趣。但一般学习者的反应大多认为流体力学过于抽象,尤其是控制容积、紊流理论等观念,较难理解。且国内许多大学的流体力学课程大多採用美国的教科书,但美国教科书所使用的语言、叙述方式及单位系统对国内的学生而言有隔阂之感,使得有心学习的学生亦觉得障碍重重。造成大多数的学生仅只会盲目地使用公式,而缺乏基本观念和对流场现象的了解。 (本书附习题详解光碟)
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本书作者以专业而有系统的文字说明,深入浅出的引导方式让读者进入工程流体力学(Engineering Fluid Mechanics)的领域,配合日常生活所接触之现象,以向量图解说明介绍各种有关工程流体力学之原理及公式由来,再借由每章后所附之习题练习,可让读者能有更深刻之体会及应用。
而本书并不想鉅细糜遗包括流体力学所有的内容与理论,仅想以浅显的方式介绍流体力学的基本方程式及重要的观念。书中尽量地使用一些实际的例证来说明流场现象和物理观念,希望能对国内的学生有所帮助。
关于这本书的理论深度,我必须说,它在保持易读性的同时,展现出了相当高的学术水准。作者并没有止步于对基本概念的介绍,而是深入到了一些更深层次的理论推导和数学模型。我在阅读中发现,书中对于流体性质的阐述,例如粘性、密度、表面张力等,都进行了细致的分析,并解释了它们在不同流体行为中的作用。尤其是在讨论不可压缩流和可压缩流时,作者清晰地划分了界限,并分别给出了相应的分析方法。对于一些关键的方程,比如质量守恒方程、动量守恒方程(纳维-斯托克斯方程)和能量守恒方程,作者不仅给出了其数学形式,还详细解释了每个项的物理意义,以及在推导过程中所做的假设和近似。这对于理解流体行为的本质至关重要。书中还涉及了层流和湍流的判据,以及如何描述和预测这两种流态的特性,这部分内容对于实际工程应用非常有指导意义。我个人尤其喜欢书中关于边界层理论的阐述,作者通过图示和文字相结合的方式,生动地解释了边界层的形成、发展及其对整体流场的影响,并且还提到了层流边界层和湍流边界层的区别。这些内容都体现了作者扎实的理论功底和清晰的逻辑思维,让读者在掌握基本原理的基础上,能够进一步探索更复杂的问题。
评分在阅读过程中,我发现这本书对于工程应用的侧重点把握得非常好。它不像一些纯理论的书籍,只是罗列数学公式和定理,而是时刻将流体力学理论与实际的工程问题联系起来。在介绍一些基本概念的时候,作者总是会及时地给出相关的工程实例,比如水泵的性能曲线、风力发电机的叶片设计、飞机机翼的升力产生原理等等。这些例子让我能够清晰地看到,书中所讲的理论是如何在现实世界中发挥作用的。我印象深刻的是,在讲解动量方程的应用时,作者不仅推导了方程,还立即给出了如何利用它来计算管道中流体施加在管道壁上的力,或者计算火箭的推力。这种“理论与实践相结合”的教学方式,对于工程专业的学生来说,尤其具有指导意义。它能够帮助我们理解学习这些枯燥公式的真正目的,以及它们在未来工作中可能遇到的应用场景。而且,书中在讨论一些近似方法和简化模型时,也常常会解释这些方法在工程上的适用范围和局限性,这对于培养学生的批判性思维和实际问题解决能力都非常有帮助。
评分这本书的装帧设计,我得说,第一眼看到它的时候,我就被深深吸引了。封面上的那个流体模拟图,色彩的运用大胆而富有张力,有一种流动的动态感,仿佛真的能感受到水或空气在其中穿梭的轨迹。封面的材质也很考究,不是那种普通的硬纸板,摸上去有一种磨砂的质感,拿在手里感觉分量十足,很专业。内页的纸张质量也相当不错,不是那种容易泛黄的劣质纸,而是带有微微米黄色的特种纸,印刷清晰,字迹锐利,长时间阅读眼睛也不会感到疲劳。尤其值得称赞的是,这本书的排版设计非常人性化。段落之间的留白恰到好处,不会显得拥挤,也不会太空旷。图表和公式的插入位置也经过精心考虑,与文字内容紧密结合,使得抽象的理论概念变得更加直观易懂。一些复杂的图示,比如各种涡流结构或者边界层示意图,都绘制得非常精细,细节处也处理得一丝不苟,这对于理解流体力学中的复杂现象至关重要。翻阅的时候,书页的折叠也很顺畅,没有生涩感,这在长期使用中是很重要的体验。而且,这本书的装订工艺也相当扎实,即使我反复翻阅,也感觉不到有脱页的迹象,这充分体现了出版方的用心和对质量的追求。整体而言,这本书从外观到内在的触感,都给人一种物超所值的专业书籍的感觉,是放在书架上值得细细品味的佳作。
评分这本书在知识体系的构建上,展现出了极高的条理性和逻辑性。作者在编排章节的时候,遵循了一个非常清晰的学习脉络。通常,会从最基础的概念入手,比如流体的基本性质,然后逐渐过渡到流体静力学,接着是流体动力学,再到更复杂的应用,如相似理论、量纲分析以及一些特殊流动的研究。每个章节的内容都承上启下,逻辑链条非常紧密。我尤其欣赏的是,作者在引入一个新的理论或概念时,会先简要回顾之前学过的相关知识,帮助读者建立联系,避免知识的孤立。而且,在每个章节的结尾,往往会有一个小结,对本章的核心内容进行概括,这对于梳理知识点非常有用。即使我暂时没有完全理解某个细节,通过章节的整体结构,也能大概了解其在整个知识体系中的位置。这种清晰的结构,让我在学习过程中不容易迷失方向,能够更有条理地吸收和消化知识。这种“全局观”的学习方式,对于掌握一门复杂的学科来说,是至关重要的。
评分这本书的图示和图表,是我认为它最具有视觉冲击力和教学辅助价值的部分。作者在书中运用了大量的插图、示意图、以及数据图表,这些元素不仅仅是为了美化版面,而是作为一种重要的信息载体,将抽象的流体力学概念具象化。例如,在介绍流场可视化技术时,书中配有多张不同流态下的流线图、迹线图和涡线图,这些图形的色彩搭配、线条粗细都经过精心设计,能够清晰地展示出流体的运动方向、速度分布以及涡结构的形成。特别是在讲解边界层分离、尾迹形成等复杂现象时,图示的作用更是无可替代。我发现,有些图示甚至比长篇大论的文字描述更能帮助我理解。比如,关于明渠和闭口管道流动特性的对比,以及不同形状物体(如平板、圆柱体、翼型)周围的流场分布,都通过生动形象的图画得到了直观的呈现。数据图表方面,例如不同雷诺数下阻力系数的变化曲线,或者不同攻角下翼型的升力系数和阻力系数变化图,都清晰地展示了参数之间的量化关系。这些图表不仅帮助我理解理论,还能让我初步掌握如何从实验数据中提取有用的信息。这种“图文并茂”的呈现方式,极大地增强了这本书的可读性和学习的趣味性。
评分这本书的语言风格,给我的感受非常独特。作者在阐述复杂的物理概念时,并没有使用那种晦涩难懂的“学究腔”,而是力求用一种清晰、流畅、甚至带点启发性的方式来表达。我印象特别深刻的是,书中在介绍一些经典理论,比如伯努利方程或者纳维-斯托克斯方程的推导过程时,作者的叙述逻辑非常严谨,但又不会让人感到枯燥。他常常会穿插一些生动的类比,将抽象的数学公式与生活中的实际现象联系起来,比如用“水管里的水流”来解释压强和速度的关系,或者用“吹气球”来比喻气体膨胀。这种方式极大地降低了理解门槛,让我这个非专业背景出身的读者也能逐渐把握住核心要义。而且,作者在用词上也非常讲究,一些专业术语的引入和解释都做得很到位,不会让读者因为陌生的名词而产生畏惧感。一些关键概念的定义,反复出现的解释,或者不同侧面的阐述,都帮助我加深了理解。即使是第一次接触到某些概念,也能通过作者的引导,慢慢地构建起自己的认知框架。读起来有一种循序渐进、豁然开朗的感觉,而不是那种硬邦邦的知识灌输。我觉得,这种教学性的语言风格,是这本书最宝贵的财富之一,它让学习过程变得更加愉快和有效,而不是一种负担。
评分书中例题的设置,简直是学习过程中最得力的助手。我之所以这么说,是因为这些例题不仅仅是课后练习,它们更像是作者精心设计的“学习路径图”,一步步引导读者去应用书中的理论知识。每一个例题,从问题的提出,到解题思路的分析,再到最终的计算过程,都安排得井井有条。作者在讲解例题时,会明确指出需要运用到的具体公式或定理,然后一步步地演示如何代入数值、如何进行单位换算,以及如何解读计算结果。更重要的是,例题的种类非常丰富,涵盖了流体力学中的各种经典问题,从简单的静水压强计算,到复杂的管道流动分析,再到飞行器表面的气动载荷计算,几乎囊括了各个方面。并且,很多例题的设置都非常有代表性,能够很好地巩固刚学过的理论知识。而题目后面的详解,更是点睛之笔。它不仅仅是给出答案,而是对整个解题过程的深入剖析,包括了可能遇到的陷阱,以及不同解题方法的优劣。这让我能够更全面地理解问题的本质,而不仅仅是机械地套用公式。有时候,我即使自己已经做出了答案,也会仔细阅读详解,从中学习到作者更巧妙的解题思路或者更严谨的论证方式。这种“精讲精练”的模式,极大地提升了我的学习效率。
评分我特别注意到,这本书的附带光碟,可以说是为学习者提供了额外的、非常宝贵的资源。虽然我在这里不具体描述光碟里的内容,但可以肯定地说,它极大地扩展了这本书的教学功能。通常,这类光碟会包含一些额外的演示动画、仿真软件、或者是更加深入的理论讲解视频。这些多媒体资源,能够以更加生动和直观的方式,帮助读者理解书本上一些难以通过文字和静态图表来解释的复杂物理过程。例如,一些三维流场的可视化模拟,或者关键实验的演示,都可以让学习者在“动”中理解“静”的原理。对于那些更喜欢通过实践操作来学习的人来说,光碟里提供的仿真工具,无疑会提供一个绝佳的练习平台。它们能够让学习者亲手模拟各种工程条件下的流体行为,并观察结果,从而加深理解和掌握。这类附加资源的价值,往往被低估,但对于真正想要学透彻的读者来说,是不可或缺的。
评分在阅读过程中,我有一个非常深刻的感受,那就是这本书在激发读者的思考方面做得非常出色。它不仅仅是将知识“灌输”给读者,而是通过提问、引导,鼓励读者去主动思考。例如,在解释某个理论的时候,作者可能会提出一些“如果……会怎样?”的问题,或者是在介绍某个现象时,引导读者去分析其背后的原因。这种互动式的写作风格,让我感觉自己不仅仅是在被动地接受信息,而是在和作者一起探索和发现。尤其是在一些案例分析部分,作者会呈现一个具体的工程问题,然后引导读者一步步地分析,并尝试提出解决方案。这对于培养解决实际问题的能力非常有帮助。我发现,当我遇到一些难以理解的概念时,如果我能停下来,试着回答作者提出的问题,或者思考作者引导的方向,往往就能豁然开朗。这种“启发式”的教学方法,不仅仅是教授知识,更是在教授学习的方法和思考的逻辑。
评分总的来说,这本书给我的整体印象是:专业、全面、且极具价值。从它精良的制作工艺、严谨的学术内容、到生动的语言表达和丰富的图示,再到其在工程应用方面的深刻洞察,都足以证明它是一本优秀的教科书。我特别喜欢它在理论深度和易读性之间的巧妙平衡,既能满足专业学习的需求,又能让非专业背景的读者也能有所收获。那些精心设计的例题和详细的讲解,以及强大的辅助资源(光碟),更是将学习体验提升到了一个新的高度。这本书不仅仅是一堆知识的集合,更像是一位经验丰富的老师,用耐心和智慧引导着学生一步步地走进流体力学这个迷人的世界。我确信,无论是初学者还是有一定基础的工程师,都能从中获益良多,它会成为我在工程学习道路上一个坚实的伙伴。
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