流体力学-理论与实务 (Gerhart & Hochstein:Munson’s Fluid Mechanics)(Global Edition)精简版(二版)

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具体描述

本书对于流体力学基本概念的说明十分详尽,理论分析的过程亦极为明确,至于物理现象的阐释更是透彻。全书按章分节缕举纲要、叙述清晰。每章均着重一个主题的解说,并且配合详细的例题剖析,使读者能建立正确与完整的概念。每章之末均附有习题,俾供读者自行练习,以达融会贯通之效果。因此,本书相当适合当作大专同学的教科用书,亦可作为在职人员的参考书籍。
好的,这是一份根据您的要求,一份关于流体力学书籍的详细简介,内容上不涉及您提到的特定书目: --- 流体力学导论:原理、应用与计算方法 丛书系列:现代工程科学基础读本 (Vol. 3) 作者:李明德,王志强 出版社:科学技术文献出版社 版次:第一版 (2023年) 图书简介 本书旨在为工程、物理、化学及相关学科的本科高年级学生和研究生提供一套全面而深入的流体力学基础知识体系。在信息爆炸的时代,理解物质在流动状态下的行为,是解决实际工程挑战的关键。本书结构清晰,内容详实,旨在平衡严格的理论推导与广泛的工程应用,同时引入现代计算流体力学(CFD)的初步概念,使读者能够扎实掌握流体力学这门核心学科。 全书共分为十章,逻辑上遵循从基本概念到复杂问题的递进思路。 第一部分:流体力学的基石 (第1章至第3章) 第1章 绪论与流体基本概念 本章首先界定了流体力学的研究范畴及其在现代工程中的地位。通过对比固体力学与流体力学的根本差异,引出流体(液体与气体)的宏观描述方式。重点探讨了流体的基本属性,包括密度、比重、粘度、表面张力与体相弹性。粘性的概念及其对流体运动的影响是本章的难点和重点,通过牛顿粘性定律的建立,为后续的动量守恒方程奠定基础。此外,本章还引入了流体的分类方法,如牛顿流体与非牛顿流体、可压缩流体与不可压缩流体等。 第2章 流体静力学 流体静力学是流体力学的基础,主要研究静止流体的平衡问题。本章从压力梯度的基本原理出发,推导了流体中的压强分布规律,包括等压面、压力随深度的线性变化关系。重点阐述了帕斯卡定律及其在液压系统中的应用。本章的核心内容在于浮力、浸没体的受力分析,以及阿基米德原理的严谨表述。此外,通过引入表压、表压和真空度的概念,并结合不同形状容器底部所受合力的计算实例,确保读者能够熟练处理工程中的静水压力问题。 第3章 流体运动学 本章关注流体的运动描述,而不涉及作用于流体的力。我们区分了拉格朗日描述法和欧拉描述法,并详细讨论了描述流体运动的常用场量,如速度场、加速度场。本章引入了流线、迹线和脉线等描述流体运动轨迹的关键概念,并对不同类型的流动(如均匀流与非均匀流、定常流与瞬态流)进行了清晰的界定。流线方程的建立与分析,是理解复杂流场结构的基础。 第二部分:控制方程与分析方法 (第4章至第6章) 第4章 流体动力学的基本守恒定律 本章是全书的理论核心。我们将从微元体角度出发,系统推导三大基本守恒定律在流体运动中的数学表达形式: 1. 质量守恒 (连续性方程): 针对不可压缩流体和可压缩流体的具体形式,并讨论其在不同坐标系下的应用。 2. 动量守恒 (牛顿第二定律的推广): 导出欧拉方程(无粘性流体)和纳维-斯托克斯方程(粘性流体)的微分形式。本章会着重解释体积力与表面力(应力张量)在动量方程中的作用。 3. 能量守恒 (热力学第一定律): 导出流体动的能量方程,包括热传导项和粘性耗散项。 第5章 粘性流动的基本分析 本章聚焦于粘性对流体运动的影响,是连接理论与实际应用的关键一环。我们将详细分析一维、定常的粘性流动问题,例如平行板间的Couette流动和Poiseuille流动,通过求解简化的纳维-斯托克斯方程,直观展示粘性应力如何导致速度剖面的形成。本章引入了边界层理论的初步概念,解释了高雷诺数流动中粘性效应局域化的物理意义。 第6章 量纲分析与相似性原理 量纲分析是解决复杂流体力学问题的重要工具,它允许我们在不完全求解微分方程的情况下,提取物理规律并指导实验设计。本章系统讲解了π定理(Buckingham $pi$ Theorem)的应用,通过构建无量纲参数(如雷诺数、弗劳德数、欧拉数等),明确了流场中各物理量之间的内在联系。相似性原理的讨论,为风洞试验、水池试验等物理模型的设计提供了理论依据。 第三部分:典型流动与工程应用 (第7章至第10章) 第7章 无粘性流动的分析:欧拉方程与伯努利方程 本章回到理想流体(无粘性流体)的范畴,重点推导并应用伯努利方程。伯努利方程是流体力学中最著名、应用最广泛的工具之一。我们将讨论其严格的适用条件,并演示其在静压、动压、总压测量中的应用,如皮托管(Pitot Tube)的工作原理。此外,本章还介绍了环量与升力的概念,为后续的翼型理论奠定基础。 第8章 管内流动 管内流动是水力学和化工过程中的核心问题。本章首先分类讨论圆管中的定常层流(Hagen-Poiseuille流动)和湍流。重点分析了摩擦因数与雷诺数的关系,引出达西-韦斯巴赫方程。本章会详细介绍摩擦损失、局部损失的计算方法,并结合磨损图(Moody Diagram)的应用实例,指导工程管道系统的水头损失计算与管径优化设计。 第9章 外场流动与流体阻力 外场流动主要关注流体绕流物体时的现象。本章讨论了流体绕平板的流动机理,详细分析了边界层分离现象及其对阻力的影响。重点区分了形状阻力(压差阻力)和摩擦阻力。通过对球体、圆柱体绕流的分析,解释了临界雷诺数附近阻力系数的剧烈变化,并结合升力(如马格努斯效应)的应用,为空气动力学问题做好铺垫。 第10章 导论:计算流体力学 (CFD) 的基本思想 鉴于现代工程对数值模拟的依赖性,本章对计算流体力学的基本流程进行概览。我们不进行深入的编程实现,而是侧重于概念理解:如何将连续的偏微分方程(纳维-斯托克斯方程)离散化为代数方程组,以及有限体积法的基本思想。通过对网格划分、数值格式选择和求解器收敛性的简要介绍,引导读者了解CFD软件背后的物理和数学原理。 本书特色: 1. 强调物理图像: 每一项数学推导后,均配有详细的物理意义阐释和实例分析,避免“公式堆砌”。 2. 理论与应用并重: 章节末精心设计了大量结合工程背景的例题和习题,覆盖水利、航空、化工等多个领域。 3. 清晰的数学逻辑: 对张量、矢量微积分在流体力学中的应用给予足够的重视,为高阶学习打下坚实的数学基础。 本书是流体力学入门课程的理想教材,同时也是工程技术人员回顾和深化理论知识的有力参考书。 ---

著者信息

图书目录

Chapter 1 绪 论
Chapter 2 流体静力学
Chapter 3 基本流体动力学 ── 柏努利方程式
Chapter 4 流体运动学
Chapter 5 有限控制容积分析
Chapter 6 流体流动的微分解析
Chapter 7 因次分析、相似性以及模型制作
Chapter 8 管黏性流动
Chapter 9 经过沉体的流动
Chapter 10 明渠流

附录A 流体的物理性质

附录B 美国标准大气之性质

附录C 换算因子综合表

中英文索引

图书序言

图书试读

用户评价

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坦白说,对于这本《流体力学-理论与实务》精简版(二版),我最深刻的感受就是它的“实用主义”精神。书中的例子和应用场景,几乎涵盖了我们日常生活中能遇到的各种流体现象,从简单的水龙头流水,到复杂的飞机起降,再到宏大的水利工程。作者似乎有意将那些晦涩难懂的理论,嫁接到一个个具体的问题上,让你在解决问题的过程中,潜移默化地掌握相关的流体力学知识。我尤其喜欢它在讲解“相似性原理”和“量纲分析”时所采用的方法。它并没有把这些内容写成枯燥的数学证明,而是通过分析风洞实验、船舶模型试验等实际例子,展示了如何利用相似性原理来缩减实验成本,并推断出真实情况下的流动规律。这种“从实践中来,到实践中去”的教学思路,对于我这样更看重实际应用效果的读者来说,是非常有效的。虽然是“精简版”,但它并没有因此而变得浅薄,反而在关键的理论推导和概念解释上,依然保持了应有的深度。它更像是一位经验丰富的工程师,在为你传授他多年的实践经验和理论总结,让你在学习的同时,就能感受到流体力学在工程领域中的强大生命力。

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一本好的教材,就像一位好的向导,能够带领你在复杂的知识领域中披荆斩棘。这本书,我必须承认,在某些方面确实做得相当不错。它并没有刻意回避流体力学中那些令人头疼的复杂概念,而是以一种相对清晰的逻辑链条,将它们串联起来。我特别欣赏它在引入“相似性原理”时所做的努力,从量纲分析的基石出发,逐步引导读者理解如何通过建立无量纲参数来简化复杂的流动问题。这不仅仅是数学技巧的展示,更是对物理问题本质的深刻洞察。书中的案例分析也颇具匠心,比如关于水翼的升力计算,它不仅仅给出了公式,还分析了不同攻角对升力的影响,以及背压区产生的原因,这些细节的呈现,对于想要深入理解原理的读者来说,是非常宝贵的。而且,它的语言风格也比较务实,不玩花哨的辞藻,而是直击核心。当然,如果你期待它是一本能让你“一眼看懂”的书,那可能要打消这个念头了。流体力学本身就是一门严谨的学科,这本书的“精简”更多的是在内容的取舍上,而不是在理解门槛上。它仍然需要读者付出大量的努力去消化吸收,但至少,它提供了一个相对清晰的路线图,让你知道该往哪里走。

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老实说,刚拿到这本《流体力学-理论与实务》精简版(二版)时,我并没有抱太高的期望,毕竟“精简版”通常意味着某些内容的缺失。然而,实际阅读下来,我却惊喜地发现,它在保留核心理论精髓的同时,对一些复杂的推导和背景知识进行了恰当的简化和整合,使得整体内容更具可读性,也更贴近工程实践的需求。尤其让我印象深刻的是,书中在讲解如粘性流体流动、边界层理论等关键概念时,没有一味地堆砌复杂的数学公式,而是穿插了大量的示意图和直观的物理图像,帮助读者建立起对流体行为的感性认识。例如,在描述湍流的形成和演变时,书中通过生动的图示,清晰地展示了流体涡旋的产生和发展过程,这比单纯的数学描述更容易让人理解。此外,书中在介绍各种流体机械,如泵、涡轮等的工作原理时,也注重结合实际应用场景,分析了不同工况下的性能表现以及设计中需要考虑的关键因素。虽然这本书是“精简版”,但它在理论深度和工程实用性之间取得了不错的平衡,对于我这样想要快速掌握流体力学核心知识并应用于实际工作的读者来说,确实是一本非常实用的参考书。它不会让你觉得“不知所云”,反而能让你在相对较短的时间内,对流体力学有一个系统而深入的认识。

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在我看来,这本书的“精简版”处理得非常到位,既保留了流体力学最核心的理论精髓,又在某些方面进行了提炼和优化,使得整体阅读体验更加流畅。特别是关于“边界层理论”的阐述,书中用简洁的语言和清晰的图示,勾勒出了边界层形成和发展的基本过程,以及它对流动阻力和传热传质的影响。这让我感觉,那些抽象的数学方程背后,原来是如此生动有趣的物理现象。我记得书中有一个关于管道内流动的章节,详细讲解了层流和湍流的区别,以及如何通过雷诺数来判断流动的状态。这个部分对我启发很大,让我意识到,流体运动的复杂性,往往隐藏在这些看似简单的判据之中。而且,这本书在介绍各种工程应用时,也相当接地气。比如,在讲解水轮机和泵的工作原理时,它不仅仅列出公式,还会分析不同叶轮形状对效率的影响,以及在实际运行中可能遇到的问题。这些细节的处理,都让这本书的实用性大大增强。虽然是“精简版”,但它并没有牺牲理论的严谨性,而是更加注重将理论与实践相结合,对于想要快速提升流体力学应用能力的读者来说,这本书无疑是一个不错的选择。

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不得不说,这本书的“精简版”处理得相当巧妙,虽然是精简,但核心的理论框架和重要的推导过程并没有被大幅削减,这对于想深入理解流体力学原理的读者来说,无疑是个好消息。翻阅它的时候,我总会想起大学时期那些为了考试而苦苦钻研的日子,这本书的语言风格和组织结构,恰恰勾起了我那种严谨的学术回忆。比如,关于伯努利方程的推导,它并没有直接抛给你最终公式,而是循序渐进地从能量守恒的角度出发,层层递进,让你看到这个方程是如何一步步被“构建”出来的。这种详实的推导过程,对于培养学生的物理直觉至关重要,因为流体力学很多概念的理解,离不开对物理过程的透彻把握。而且,书中引入的许多经典案例,例如飞机机翼上的升力产生原理,或是船舶在水中航行的阻力分析,都与现实工程紧密相关,这让理论学习不至于显得枯燥乏味。每次看到这些例子,我都会忍不住去思考,这些看似简单的模型背后,蕴含着多么复杂的物理规律。当然,如果你对数学推导感到头疼,这本书可能还是会让你有些吃力,但如果你愿意花时间去理解那些数学语言背后的物理意义,那么这本书绝对是值得你投资的。它更像是一位循循善诱的老师,一步步引导你走进流体力学的殿堂,而不是简单地给你答案。

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这本书,它给我的感觉,与其说是一本教材,不如说是一本“流体力学速查手册”。它在内容上,经过了非常精心的取舍,把那些最核心、最常用于工程实践的理论和公式,进行了提炼和整合。我尤其欣赏它在讲解“动量方程”和“能量方程”的应用时,所提供的丰富案例。例如,在分析喷嘴射流的问题时,书中通过动量方程,清晰地推导出了射流的反作用力,这对于设计火箭发动机或喷气式飞机来说,是至关重要的。而且,它在讲解“不可压缩流体”和“可压缩流体”的区别时,也相当直观。通过对比不同介质在高速运动下的表现,让你能深刻理解马赫数的重要性,以及由此带来的复杂效应。对于那些对流体力学有一定基础,但又想快速掌握其工程应用方面知识的读者来说,这本书绝对是一个不错的选择。它不会让你在海量的理论细节中迷失方向,而是直接指向那些最实用、最核心的知识点。当然,如果你是零基础,想要从零开始建立起完整的流体力学知识体系,那可能还需要搭配其他更基础的教材。但总体而言,它的“精简”做得非常成功,既保证了内容的完整性,又提高了学习效率。

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在我看来,这本《流体力学-理论与实务》精简版(二版)最大的优点在于其“内容密度”和“实用价值”的高度统一。它不像某些教材那样,将大量篇幅用于介绍那些过于理论化、在实际工程中应用较少的内容,而是专注于那些最能体现流体力学精髓的理论和技术。我特别喜欢它关于“流场可视化”的章节,书中通过大量的流场照片和模拟图,展示了不同流体运动状态下的形态,比如旋涡的形成、边界层的分离等。这些直观的图像,极大地帮助我理解了那些抽象的数学模型所描述的物理过程。而且,书中在讲解“粘性流体”和“无粘流体”的区别时,也相当到位。它通过对比不同情况下的流动阻力,让你深刻理解粘性在流动中的重要作用。对于想要快速提升流体力学工程应用能力的读者来说,这本书提供了极佳的学习路径。它不会让你觉得“不知所云”,反而能在较短的时间内,为你构建起一个扎实的流体力学工程应用知识框架。虽然是“精简版”,但它在关键内容的深度和广度上,都做得相当不错。

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这本《流体力学-理论与实务》精简版(二版)真的让我又爱又恨,它就像一个磨人的小妖精,时不时地冒出来考验我那脆弱的脑细胞。我记得第一次翻开它的时候,那股对流体力学深深的敬畏油然而生,因为你知道,这玩意儿可不是高中物理那么简单。从最基础的流体静力学开始,到粘性流体、边界层、相似性原理,一路下来,那公式的海洋简直要把我淹没。书中的例子倒是挺实在的,比如水坝的稳定性分析,管道流动的阻力计算,这些都算是我们生活中能接触到的,也算是有那么一点点亲切感。但是,你别指望它能让你轻松理解。每一个概念的引入,背后都可能是好几个定理、好几页推导。我常常在想,作者到底是怎么想到这些公式的?是经历了多少个不眠之夜,多少次实验失败,才最终提炼出这些简洁又深刻的数学语言?它不是那种你读完就能立刻去设计的书,更像是为你打下坚实基础的砖瓦,让你在后续的学习和工作中,能有底气去面对更复杂的问题。不过,我必须说,它在某些方面确实做到了“精简”,对于一些非专业但又需要了解流体力学基本原理的读者来说,它可能提供了一个相对易于入门的窗口,但这“易于入门”也是相对的,前提是你愿意投入大量的时间和精力去啃。我个人觉得,这本书更适合那些有一定数学和物理基础,并且愿意花时间去钻研的读者,如果你只是想大致了解一下,那可能要做好心理准备,它不会轻易放过你。

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这本《流体力学-理论与实务》精简版(二版),在我看来,它最大的亮点在于其“内容精炼”与“应用导向”的完美结合。它没有在那些基础理论上进行过多冗余的展开,而是直接将重心放在了如何将流体力学知识应用于实际工程问题。我印象最深刻的是,书中在讲解“边界层理论”的应用时,不仅仅介绍了理论本身,还结合了飞机机翼、汽车车身等实际案例,分析了边界层分离对阻力增加的影响,以及如何通过改变设计来优化流动。这种“理论与实践并重”的讲解方式,对于我这样更看重学以致用的人来说,非常具有吸引力。而且,书中在介绍“不可压缩流体”和“可压缩流体”的区分时,也做得相当清晰。通过对比不同流速下的现象,让你深刻理解马赫数的重要性,以及由此带来的流场变化。这本书的“精简”非常到位,它在保留核心知识的同时,剔除了那些非核心的、过于理论化的部分,使得整本书的阅读效率大大提高。对于想要快速掌握流体力学核心知识并应用于工程实践的读者来说,这本书绝对是一个非常不错的选择。

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这本书,它给我的感觉,就像一位经验老道的工程师,在用最简洁、最直接的方式,向你传授他多年的宝贵经验。它并没有过多的冗余信息,而是将流体力学中最核心、最实用的知识,浓缩在一本“精简版”中。我尤其欣赏它在讲解“相似性原理”和“量纲分析”时所采取的方法。它并没有深究那些复杂的数学推导,而是通过分析工程中常见的例子,比如桥梁设计中的风洞试验,船舶的尺度效应等,让你理解如何利用相似性原理来简化复杂的工程问题。这让那些原本可能令人望而生畏的理论,变得生动有趣,也更容易被理解和应用。而且,书中在介绍各种流体机械,如泵、风机等的工作原理时,也十分注重结合实际应用场景,分析了不同工况下的性能表现以及设计中需要考虑的关键因素。这些细节的处理,都让这本书的实用性大大增强。虽然是“精简版”,但它并没有牺牲理论的严谨性,而是更加注重将理论与实践相结合,对于想要快速掌握流体力学核心知识并应用于实际工作的读者来说,这本书无疑是一个非常值得推荐的参考书。

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