流体力学基础-(双语版)-十三五江苏省高等学校重 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2025

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周剑锋 著

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出版社： 化学工业

ISBN：9787122310674

商品编码：29380097285

丛书名： 十三五江苏省高等学校重点教材

出版时间：2018-06-01

基本信息

商品名称： 流体力学基础-(双语版)	出版社： 化学工业出版社	出版时间：2018-06-01
作者：周剑锋	译者：	开本： 16开
定价： 59.00	页数：	印次： 1
ISBN号：9787122310675	商品类型：图书	版次： 1

内容提要

本书系“十三五”江苏省高等学校重点教材，本书内容涉及流体力学基本概念、基本理论和研究方法等几个方面，全书共9章，包括流体力学简介、流体静力学、流体运动学、流体流动的有限控制体分析、流体流动的微分分析、相似理论和量纲分析、管内流动、平面势流和绕物流动。与其他流体力学教材不同，本书是以介绍流体力学基础知识为主，内容简单。采用双栏格式，中英文对照，可提高学生英文阅读能力。为了加强学生对内容的理解，每章均配有习题。 本书可作为高等院校非力学专业本科生流体力学课程教材，也可供相关人员参考使用。

作者简介

周剑锋，南京工业大学 机械与动力工程学院，江苏省力学学会青年工作委员会秘书长，院长助理，系主任，副教授，编者2006年从南京工业大学毕业，获工学博士学位。后留校任教，承担“工程流体力学”、“专业外语”、“弹性力学基础”等课程的教学任务，同时任外教课程“流体力学”的助教，有一线的教学工作经验。主持国家自然科学基金“非接触式机械密封中的磁流体热动力效应研究”、教育部博士点青年基金项目“微通道中液体流动的流固耦合效应研究”、江苏省自然科学基金项目“微管道阵列的强化传热机理研究”、江苏省高校自然科学基金项目“微管道阵列与其内外流场的强化传热机理研究”和江苏省六大人才高峰项目“磁流体动压润滑机械密封的自适应特性研究”。 2010年被遴选为江苏省高校“青蓝工程”青年骨干教师培养对象。获国家发明专利4项，发表科研论文50余篇，SCI检索20余篇。任江苏省力学学会青年工作委员会秘书长，组织了多次省级的力学会议。2013年在爱尔兰塔拉理工学院进修3个月，2014年在香港科技大学访问一年，有一定的英文基础。

目录

Chapter 1 Introduction of Fluid Mechanics/1 1.1Brief History of Fluid Mechanics/1 1.2Dimensions and Units/4 1.2.1Dimensions/4 1.2.2Units/8 1.3Definition of a Fluid/10 1.3.1Continuity Hypothesis/10 1.3.2Density/12 1.3.3Specific Weight/13 1.3.4Specific Gravity/14 1.4Fluid Properties/14 1.4.1Compressibility/14 1.4.2Surface Tension/17 1.4.3Viscosity/20 第1章 流体力学简介/1 1.1流体力学简史/1 1.2量纲和单位/4 1.2.1量纲/4 1.2.2单位/8 1.3流体的定义/10 1.3.1连续性假设/10 1.3.2密度/12 1.3.3重度/13 1.3.4比重/14 1.4流体性质/14 1.4.1可压缩性/14 1.4.2表面张力/17 1.4.3黏度/20 Chapter 2 Fluid Statics/27 2.1Pressure at a Point/27 2.2Basic Equation for Pressure Field/28 2.3Pressure Variation in a Fluid at Rest/31 2.3.1Incompressible Fluid/31 2.3.2Compressible Fluid/34 2.4Standard Atmosphere/35 2.5Buoyancy and Stability/37 2.5.1Archimedes‘ Principle/37 2.5.2Stability/40 2.6Measurement of Pressure/42 2.7Manometry/44 2.7.1Piezometer Tube/45 2.7.2U-Tube Manometer/46 2.7.3Inclined�睺ube Manometer/50 第2章 流体静力学/27 2.1某一点的压力/27 2.2压力场基本方程/28 2.3静止流体中的压力变化/31 2.3.1不可压缩流体/31 2.3.2可压缩流体/34 2.4标准大气/35 2.5浮力和稳定性/37 2.5.1阿基米德原理/37 2.5.2稳定性/40 2.6压力的测量/42 2.7压力测量法/44 2.7.1测压管/45 2.7.2U形管压力计/46 2.7.3倾斜管压力计/50 Chapter 3 Fluid Kinematics/54 3.1The Velocity Field/54 3.1.1Eulerian method and Lagrangian method/55 3.1.2One-,Two- and Three-Dimensional Flows/56 3.1.3Steady and Unsteady Flows/57 3.1.4Streamlines,Streaklines and Pathlines/58 3.2The Acceleration Field/60 3.2.1The Material Derivative/60 3.2.2Unsteady Effects/62 3.2.3Convective Effects/63 3.3Fluid Element Kinematics/65 3.3.1Linear Motion and Deformation/66 3.3.2Angular Motion and Deformation/67 3.4System and Control Volume/69 3.5Reynolds Transport Theorem/71 3.5.1Derivation of the Reynolds Transport Theorem/73 3.5.2Relationship Between Reynolds transport theorem and Material Derivative/78 第3章 流体运动学/54 3.1速度场/54 3.1.1欧拉法和拉格朗日法/55 3.1.2一维、二维和三维流动/56 3.1.3定常和非定常流动/57 3.1.4流线、纹线和迹线/58 3.2加速度场/60 3.2.1物质导数/60 3.2.2非定常作用/62 3.2.3对流作用/63 3.3流体微团运动/65 3.3.1线运动和变形/66 3.3.2角运动和变形/67 3.4系统和控制体/69 3.5雷诺输运定理/71 3.5.1雷诺输运定理的推导/73 3.5.2雷诺输运定理与物质导数的关系/78 Chapter 4 Finite Control Volume Analysis of Fluid Flow/82 4.1The Continuity Equation/82 4.1.1Derivation of the Continuity Equation/82 4.1.2Application of the Continuity Equation/85 4.2The Momentum Equation/88 4.2.1Derivation of the Momentum Equation/88 4.2.2Application of the Momentum Equation/89 4.3Moment-of-Momentum Equation/91 4.3.1Derivation of the Moment-of-Momentum Equation/91 4.3.2Application of the Moment-of-Momentum Equation/93 4.4The Energy Equation/96 4.4.1Derivation of the Energy Equation/96 4.4.2Application of the Energy Equation/98 4.4.3The Bernoulli Equation/100 第4章 流体流动的有限控制体分析/82 4.1连续性方程/82 4.1.1连续性方程的推导/82 4.1.2连续性方程的应用/85 4.2动量方程/88 4.2.1动量方程的推导/88 4.2.2动量方程的应用/89 4.3动量矩方程/91 4.3.1动量矩方程的推导/91 4.3.2动量矩方程的应用/93 4.4能量方程/96 4.4.1能量方程的推导/96 4.4.2能量方程的应用/98 4.4.3伯努利方程/100 Chapter 5 Differential Analysis of Fluid Flow/108 5.1Conservation of Mass/108 5.1.1Continuity Equation in Differential Form/109 5.1.2Continuity Equation in Cylindrical Coordinates/112 5.2Conservation of Momentum/112 5.2.1Forces Acting on the Differential Element/113 5.2.2Equations of Motion/116 5.3Viscous Flow/118 5.3.1Stress-Deformation Relationships/118 5.3.2The Naiver�睸tokes Equations/119 5.4Solutions for Viscous Incompressible Flow/120 5.4.1Steady,Laminar Flow Between Fixed Parallel Plates/120 5.4.2Steady,Laminar Flow in Circular Tubes/123 第5章流体流动的微分分析/108 5.1质量守恒/108 5.1.1微分形式的连续性方程/109 5.1.2柱坐标系中的连续性方程/112 5.2动量守恒/112 5.2.1作用在微元上的力/113 5.2.2运动方程/116 5.3黏性流动/118 5.3.1应力-变形关系/118 5.3.2纳维-斯托克斯方程/119 5.4黏性不可压缩流动的求解/120 5.4.1固定平板间的定常层流流动/120 5.4.2圆管内的定常层流流动/123 Chapter 6 Similitude and Dimensional Analysis/129 6.1Similitude/129 6.2Similarity Laws/131 6.3Dimensional Analysis/134 6.3.1Dimensional homogeneity principle/134 6.3.2The Rayleigh Method/135 6.3.3The Buckingham‘s Π Theorems/137 6.3.4Application of the Buckingham‘s Π Theorems/139 6.4Similitude and Modeling/143 6.4.1Approximate Model of Fluid Mechanics Problem/143 6.4.2Modeling Example/148 第6章 相似理论和量纲分析/129 6.1相似理论/129 6.2相似准则/131 6.3量纲分析/134 6.3.1量纲和谐原理/134 6.3.2瑞利法/135 6.3.3白金汉姆Π定理/137 6.3.4Π定理的应用/139 6.4相似与模化/143 6.4.1流体力学问题的近似模型/143 6.4.2模化实例/148 Chapter 7 Pipe Flow/154 7.1General Characteristics of Pipe Flow/155 7.2Laminar Flow in Circular Pipe/158 7.3Turbulent Flow in Circular Pipe/162 7.4Pressure Head Losses in Cir

流体力学概论 内容简介 本书旨在为读者提供流体力学这一引人入胜且至关重要的学科的全面而深入的概览。流体力学，作为一门研究流体（液体和气体）在运动和受力情况下行为的物理学分支，其应用领域极其广泛，从宏观的航空航天、天气预报，到微观的血液循环、纳米技术，无处不在。本书的目标是建立读者对流体力学基本原理的扎实理解，并为进一步深入学习或将其应用于具体工程问题奠定坚实的基础。 本书的结构设计旨在循序渐进，从基础概念入手，逐步深入到更复杂的理论和实际应用。我们首先会介绍流体作为连续介质的基本概念，区分其与固体的关键差异，并引入描述流体状态的关键属性，如密度、压力、粘度等。随后，我们将探讨流体的静止状态，即流体静力学，重点关注浮力、压强与深度关系，以及在封闭容器和连通器中的压力分布。这部分内容对于理解水坝设计、船舶浮力、潜水艇工作原理等至关重要。 接下来，本书将重点转向流体的运动学，即流体运动的几何描述。我们将引入流线、迹线和涡线等概念，帮助读者可视化流体的运动轨迹。同时，我们会探讨描述流体运动的两种主要方法——拉格朗日描述和欧拉描述，并解释它们各自的优势和适用场景。本章还将涉及描述流体速度场的各种方法，包括速度梯度、散度和旋度，这些概念是理解流体变形和旋转的基础。 流体动力学是本书的核心部分，我们将从一系列基本定律出发，深入分析流体在力的作用下的运动规律。我们将首先介绍连续性方程，它体现了质量守恒原理在流体运动中的应用，并由此推导出不同流体模型的质量守恒形式。随后，我们将引入伯努利方程，这是描述理想不可压缩流体在稳态流动中的能量守恒关系，它解释了速度、压力和高度之间的相互作用，并在通风系统、喷雾器、飞机机翼升力等诸多现象中得到体现。 然而，现实世界的流体往往是粘性的，并且流动并非总是稳态。因此，本书将不可避免地要讨论粘性流。我们将引入牛顿粘性定律，描述剪切应力与剪切速率的关系，并区分牛顿流体和非牛顿流体。对于粘性流，我们将介绍纳维-斯托克斯方程（Navier-Stokes equations），这是描述粘性不可压缩流体运动的支配方程。尽管纳维-斯托克斯方程极其复杂，本书将着重介绍其物理意义，并探讨在特定简化条件下的解析解，例如层流、孔口出流等，以及计算流体动力学（CFD）在求解复杂流动问题中的作用。 本书还将涉及几个重要的流体力学概念。我们将深入探讨边界层理论，解释粘性效应在靠近固体表面的薄层区域如何变得尤为显著，并阐述其对物体受到的阻力和表面摩擦力的影响。此外，我们还会讨论相似性原理和量纲分析，介绍如何利用无量纲数（如雷诺数、马赫数、弗劳德数等）来简化物理模型的实验研究，并推断原型系统的行为，这在风洞实验和水槽实验设计中是不可或缺的工具。 为了更全面地覆盖流体力学的应用，本书还将触及一些重要的主题，例如： 管道流动：详细分析流体在管道中流动的特性，包括层流和紊流，以及摩擦损失的计算方法。我们将讨论达西-韦斯巴赫方程，并介绍局部阻力系数的概念，这对于设计和优化输水、输油管道至关重要。 不可压缩流与可压缩流：区分两种流体流动的基本类型，并介绍可压缩流动的关键参数，如马赫数，以及它们在超音速流动、喷气发动机等领域的意义。 开渠流动：介绍河流、运河等自由表面流动的特点，并讨论均匀流、非均匀流等概念，以及解决此类问题所需的基本工具。 多相流：简要介绍两种或多种不同相（如气液、液固）混合在一起流动的复杂情况，并点出其在化工、石油工程等领域的挑战。 本书的写作风格力求清晰易懂，避免过多的抽象数学推导，而是通过直观的物理图像和生动的实例来阐释复杂的概念。每章都包含精心设计的例题，帮助读者巩固所学知识，并掌握解决实际问题的能力。此外，书中还会适时地提及流体力学在不同工程领域中的应用案例，例如航空器的设计、船舶的性能分析、水利工程的规划、气象学的研究，以及生物医学领域的应用等，旨在激发读者对流体力学的兴趣，并认识到其在现代科技发展中的重要地位。 我们相信，通过阅读本书，读者将能够建立起对流体力学原理的深刻认识，理解流体行为背后的物理机制，并具备分析和解决实际流体问题所需的基本知识和技能。无论您是工程专业的学生，还是对自然界中流动的奥秘充满好奇的研究者，本书都将是您探索流体力学世界的理想起点。

评分☆☆☆☆☆

这本书就像一位循循善诱的老师，引导我一步步走进流体力学的殿堂。它不像有些教材那样上来就堆砌公式，而是从最直观的物理现象入手，然后逐步引入数学模型。我特别喜欢书中对流体运动可视化处理的描述，比如如何通过示踪线、流线来理解复杂的流场。这对于我这样的初学者来说，极大地降低了理解门槛。而且，这本书的语言风格非常亲切，不会让人感到有距离感。双语版的优势在我学习过程中得到了充分的体现，当我遇到一些理解上的障碍时，切换到英文版，往往能找到更精确的表达，或者从不同的角度理解同一个概念。书中还有一些拓展阅读的内容，虽然不是必考内容，但对于拓宽视野、激发研究兴趣非常有帮助。例如，书中简单提及了计算流体力学（CFD）的一些基本概念，这让我对这个领域产生了浓厚的兴趣，并打算在后续的学习中进一步探索。这本书让我对流体力学产生了真正的兴趣，而不仅仅是把它当作一门需要应付的课程。

评分☆☆☆☆☆

这本书绝对是流体力学入门的宝藏！我当初买它纯粹是因为课程需要，但翻开之后才发现它远不止是“应付考试”那么简单。作者在概念的引入上做得非常扎实，从最基本的流体静力学讲起，循序渐进，一点点把我们带入流体运动的奇妙世界。我特别喜欢它对于各种现象的解释，不是那种枯燥的数学公式堆砌，而是结合了大量生动的例子，比如水坝的设计、飞机的翼型等等，读起来一点也不费劲，甚至很有趣。而且，它提供的双语对照真的太友好了！对于我们这种英语水平不是特别顶尖的学生来说，可以一边看中文理解核心概念，一边对照英文体会更准确的学术表达，大大提高了学习效率。有时候遇到难懂的公式，对照英文原文，很多时候就能豁然开朗。这本书的排版也很大气，图文并茂，重点内容都做了清晰的标注，学习的时候心里很有底。总的来说，如果你想真正理解流体力学，而不是死记硬背公式，这本书绝对是你的不二之选。

评分☆☆☆☆☆

我之所以强烈推荐这本《流体力学基础》，是因为它在教学方法上的独到之处。作者并没有把这本书写成一本“干货”大全，而是非常注重培养读者的“流体力学思维”。在讲解每个概念时，都会穿插大量的思考题和分析，引导读者自己去探索和发现规律。我发现，通过这些思考题，我对流体行为的理解不再停留在表面，而是能够深入到其内在的物理机制。双语版的设置，让我在阅读英文原文时，能够更准确地把握作者的意图，对于一些带有文化背景或学术传统的表达，有了更深的理解。书中提供的习题设计也非常有层次感，从基础概念的检验到复杂工程问题的初步分析，都能够得到很好的训练。我经常会反复做书中的一些典型例题，并尝试用不同的方法去求解，这极大地提升了我的问题解决能力。总的来说，这本书不仅教会了我流体力学的知识，更重要的是，它教会了我如何像一个流体力学家一样去思考和分析问题。

评分☆☆☆☆☆

这本《流体力学基础》给我带来的惊喜，在于它将抽象的理论与实际应用进行了完美的融合。在学习过程中，我发现书中大量的案例分析，让流体力学不再是书本上的概念，而是触手可及的科学原理。例如，在讲解粘性流动的章节，作者细致地描述了管道流、边界层形成等现象，并将其与实际工程中的泵站设计、管道阻力计算等联系起来，这让我对理论知识有了更深刻的认识。更值得称赞的是，这本书在数学推导方面也做得相当严谨，但同时又非常注重逻辑性，即便是一些复杂的方程，也能通过清晰的步骤理解其推导过程，而不是让人感觉云里雾里。双语版本的设计也大大拓展了我的阅读舒适度，可以根据理解的需要切换语言，有效避免了翻译可能带来的信息损耗。它的插图和图表非常精美且信息量大，帮助我直观地理解各种流体行为，如涡流、射流等，比纯粹的文字描述要有效得多。这本书真正做到了“授人以渔”，让我不仅学会了知识，更学会了如何运用知识去分析和解决问题。

评分☆☆☆☆☆

我必须说，这本书的深度和广度超出了我的预期。虽然叫做“基础”，但它涵盖的内容绝对称得上是流体力学的“骨架”。从最基础的连续性方程、动量方程，到更复杂的能量方程、边界层理论，这本书都进行了系统性的阐述。我尤其欣赏作者在讲解不同方程和定理时，都强调了其物理意义和适用范围，这避免了我们机械地记忆公式。而且，书中涉及到的各个章节之间逻辑衔接非常顺畅，读完一个部分，对下一个部分的概念就有了天然的理解，形成了一个完整的知识体系。双语版的特色让我在阅读英文原著时，对于一些专业术语的理解更加到位，避免了直译带来的偏差。书中的例题也非常有代表性，涵盖了从简单到复杂的各种问题，并且给出了详细的解题步骤和思路，这对于巩固学习效果非常有帮助。很多问题我都尝试自己做，然后对照书中的解答，从中学习到了很多解题技巧。对于想要深入理解流体力学的读者来说，这本书的价值是无可估量的。