高等学校教材:流体力学(下册)

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吴望一 著
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出版社: 北京大学出版社
ISBN:9787301001998
版次:1
商品编码:11203654
包装:平装
丛书名: 高等学校教材
开本:32开
出版时间:1983-03-01
用纸:胶版纸
页数:493
正文语种:中文

具体描述

内容简介

  《高等学校教材:流体力学(下册)》叙述深入浅出,思路清晰细致;既阐明物理概念,又有严格的数学处理。理想不可压缩流体无旋运动,思想不可压缩流体波浪运动,粘性不可压缩流体运动,以及气体动力学基础。每章末附有习题,书末附有习题答案。
  《高等学校教材:流体力学(下册)》可供大学力学专业师生,航空、水利、造船、机械、化工、应用数学等专业师生,以及有关科技人员参考。

目录

第七章 理想不可压缩流体无旋运动
(A) 方程组及其基本性质
7.1 引言.基本方程组
7.2 速度势函数及无旋运动的性质
7.3 有界区域的唯一性定理
7.4 势函数φ在无穷远处的渐近展式
7.5 无界区域的唯一性定理
(B)理想不可压缩流体平面定常无旋运动
7.6 平面运动及其流函数
7.7 复位势及复速度
7.8 理想不可压缩流体平面定常无旋运动问题的数学提法
7.9 基本流动
7.10 圆柱的无环量绕流问题
7.11 圆柱的有环量绕流问题
7.12 虚像法.映射定理和圆周定理
7.13 机翼的几何参数及空气动力特性曲线
7.14 保角映射方法.任意物体绕流问题.复位势的一般表达式环量的确定
7.15 举力和力矩公式.茹柯夫斯基定理
7.16 椭圆和平板的绕流问题
7.17 茹柯夫斯基剖面
7.18 薄翼
7.19 具有自由流线的绕流和射流.对数速度平面
(c)理想不可压缩流体定常无旋轴对称运动
7.20 轴对称运动及其流函数
7.21 轴对称流动问题的数学提法
7.22 圆球绕流问题
7.23 回转体的绕流问题
(D) 理想不可压缩流体定常空间运动
7.24 有限翼展机翼理论
(E) 理想不可压缩流体不定常无旋运动
7.25 附加质量和不定常阻力
习题

第八章 理想不可压缩流体波浪运动
8.1 基本方程组.边界条件及初始条件
8.2 平面波的周期解.驻波.进波
8.3 群速
8.4 波能.波能转移.波阻
8.5 长波理论
习题

第九章 粘性不可压缩流体运动
(A)基本理论
9.1 粘性不可压缩流体的运动方程组
9.2 粘性流体运动的一般性质
9.3 相似律
9.4 层流和湍流
(B)层流运动
9.5 粘性不可压缩流体方程组的讨论.解题的几种途径
9.6 准确解
9.7 小雷诺数情形的近似解法.粘性流体绕圆球的运动
9.8 普朗特边界层方程
9.9 半无穷长平板的层流边界层
9.10 动量积分关系式方法
9.11 润滑理论
(C)湍流运动
9.12 雷诺方程
9.13 普朗特混合长理论.无界固壁上的湍流运动
9.14 圆管内的湍流运动
9.15 平板湍流边界层
9.16 层流向湍流的过渡
习题

第十章 气体动力学基础
10.1 气体动力学基本方程组
10.2 无量纲热力学元素和无量纲速度之间的关系
10.3 小扰动在可压缩流体中的传播.音速
10.4 马赫数.亚音速和超音速的原则差别
10.5 有限振幅波的传播.激波的产生
10.6 正激波理论
10.7 管道中的拟一维定常运动
习题

附录一
附录二
附录三
习题答案

前言/序言







本书简介 《流体力学(下册)》是一部专为高等学校非流体力学专业学生编写的教材。本书以培养学生扎实的流体力学基本概念、理解流体运动的基本规律、掌握分析和解决流体工程问题的方法为目标,注重理论与实际的结合,内容循序渐进,易于理解。 本书特色: 内容精炼,重点突出: 本书紧密围绕流体力学核心内容展开,避免繁杂的数学推导,侧重于基本原理的阐释和工程应用。 体系完整,结构清晰: 各章节之间逻辑严谨,由浅入深,便于学生系统性地学习和掌握流体力学知识。 图文并茂,直观生动: 丰富的插图、示意图和实例,形象地展示流体运动现象和理论概念,帮助学生加深理解。 例题典型,习题适量: 精选具有代表性的例题,提供详细的解题思路和步骤,并配有适量的习题,供学生巩固所学内容。 贴近工程实际: 结合实际工程问题,讲解流体力学原理的应用,让学生认识到流体力学在各工程领域的重要性。 本书内容概要: 第一章 粘性流体运动的微分形式 本章将深入探讨粘性流体运动的基本方程——纳维-斯托克斯(Navier-Stokes)方程。我们将从流体微团的受力分析出发,推导出描述不可压缩粘性流体运动的纳维-斯托克斯方程。此外,还会介绍伯努利方程的推广形式——广义伯努利方程,以及在粘性流体中的应用。本章还将讨论一些简单但重要的粘性流体运动问题,例如层流流动中的速度分布和压降计算。 第二章 边界层理论 当流体在固体壁面附近流动时,由于粘性作用,会在壁面附近形成一个薄层,称为边界层。本章将系统地介绍边界层理论。我们将从普朗特边界层方程出发,分析边界层的形成、发展和分离现象。重点讲解层流边界层和湍流边界层的基本特性,以及边界层参数(如边界层厚度、位移厚度、动量亏损厚度)的计算。通过对边界层的深入理解,可以更准确地预测流体阻力和传热等现象。 第三章 相似性原理与量纲分析 在复杂的流体力学问题中,直接求解方程往往非常困难。相似性原理和量纲分析提供了一种简化问题、设计模型试验和处理实验数据的重要工具。本章将介绍相似性原理的基本概念,如几何相似、运动相似和物理相似。我们将重点讲解量纲分析的方法,特别是 Buckingham π 定理的应用,如何通过无量纲参数来描述流体的相似性,从而减少实验变量,缩小模型规模,并最终将模型试验结果推广到实际工程中。 第四章 外部流 本章将研究流体绕过物体的流动现象,即外部流。我们将分析物体表面产生的阻力,包括压差阻力和摩擦阻力。重点介绍不同形状物体(如圆柱体、平板、翼型)在不同雷诺数下的流动特性,以及升力的产生机制。我们将探讨流线、涡量和马赫数等概念在外部流分析中的作用,并介绍一些减少阻力、提高升力的设计方法。 第五章 内部流 本章关注流体在管道、通道等有限空间内的流动,即内部流。我们将详细讨论恒定总压下降和恒定流速下降的流动,以及管道中的能量损失。重点介绍层流和湍流在管道中的速度分布、流量计算和压降预测。本章还将分析局部阻力(如阀门、弯头等引起的阻力)的影响,并介绍管道网络的计算方法。 第六章 可压缩流 当流体密度发生显著变化时,我们称之为可压缩流。本章将介绍可压缩流动的基本方程,包括质量守恒、动量守恒和能量守恒。我们将重点研究等熵流动,讨论绝热管流、斜压和喉道流现象,以及冲击波的形成和传播。本章还将介绍一些重要的可压缩流概念,如马赫数、临界速度和声速,并分析其在超音速流动中的应用。 第七章 流体机械概述 本章将对流体机械进行概述,介绍其基本工作原理和分类。我们将重点介绍叶轮机械,包括泵和风机。详细阐述离心泵和轴流泵的结构、工作原理、特性曲线以及选择要点。同时,还将介绍涡轮机的基本原理,例如水轮机和汽轮机。通过对典型流体机械的介绍,帮助学生了解流体力学原理在实际机械设计中的应用。 第八章 流体测量技术 准确测量流体的各种参数是工程实践中的重要环节。本章将介绍流体测量技术的原理和常用方法。我们将讨论如何测量流体的流量(如孔板流量计、文丘里流量计、涡轮流量计)、压力(如压力计、压力传感器)、速度(如皮托管、热线风速仪)以及密度等参数。本章还将简要介绍一些先进的测量技术,例如激光多普勒测速仪(LDV)和粒子图像测速仪(PIV),以期帮助学生了解现代流体测量的发展趋势。 本书旨在为读者提供一个全面而深入的流体力学学习平台,引导读者从基础理论走向实际应用,为将来在工程领域的研究和实践打下坚实的基础。

用户评价

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《流体力学(下册)》这本书,真是一部让人又爱又恨的“宝典”。我之所以这么说,是因为它里面的内容实在是太丰富了,但也太“硬核”了。尤其是我翻到“多相流”那一章的时候,感觉自己像是进入了一个全新的维度。书里讨论了气液两相流、液固两相流、气固两相流等等,每一种都需要非常不同的理论框架来分析。当我看到气泡在液体中上升、液滴在气流中破碎、或者固体颗粒在流体中输运这些过程时,我脑海里总是会浮现出各种各样的画面,但是如何用数学来准确地描述它们,却让我感到无从下手。书本上介绍了很多模型,比如欧拉-欧拉模型、欧拉-拉格朗日模型,还有各种界面跟踪方法。这些模型听起来都很有道理,但是实际操作起来,却涉及大量的假设和经验参数,让我觉得它们更像是“经验之谈”的总结,而不是普适性的理论。而且,多相流的数值模拟,更是让我望而却步。书里提到的网格划分、界面处理、相间作用力的计算等等,每一个环节都充满了技术挑战。我尝试着去理解其中的原理,但是很多时候,我都会被那些复杂的算法和模型给绕晕。感觉这本书就像一个博学的长者,它给你讲了很多很多道理,但是这些道理往往都隐藏在晦涩的语言和深奥的逻辑之中,需要你付出极大的努力才能领会。

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《流体力学(下册)》,这本书真是我近期遇到的最让人头疼但又不得不啃的教材了。翻开目录,看到“边界层理论”、“高雷诺数流动”、“粘性流动的数值模拟”这些章节,就已经感觉大脑一片空白。我一直以为流体力学就是想想水的流动,或者风是怎么吹的,没想到它背后竟然隐藏着如此深奥的数学和物理原理。特别是那些偏微分方程,看着它们在纸上跳舞,我就感觉自己像是误入了数学家的迷宫,到处都是符号和公式,我一个不小心就会迷失方向。而且,这本书的例子也总是那么抽象,什么“不可压缩粘性流体绕圆柱绕流”,我脑子里浮现的画面总是支离破碎,难以与书中的理论模型对得上号。每次看到那些复杂的推导过程,我都要反复看上好几遍,一边看一边在草稿纸上跟着演算,但很多时候还是会卡住,不知道前面的一步是怎么得出后一步的。更别提那些需要对物理概念有极其深刻理解才能豁然开朗的证明了,我感觉自己就像在爬一座陡峭的山,每一步都走得异常艰难。有时候,我甚至会怀疑自己是不是真的适合学这个专业,毕竟流体力学这种东西,不是靠死记硬背就能掌握的,它需要一种直觉,一种对物理过程的深刻洞察力,而我,现在明显还缺乏这种能力。这本书就像一个冷酷的老师,它不给你任何喘息的机会,要求你必须完全理解每一个细节,否则就会让你在后面的章节里举步维艰。我感觉自己就像一个被扔进深海的旱鸭子,拼命挣扎,却怎么也抓不住救命的稻草。

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坦白说,《流体力学(下册)》这本书给我带来的学习体验,更像是一场与未知世界的艰苦搏斗。尤其是关于“可压缩流动”的章节,简直就是一场数学上的“噩梦”。书里详细讲解了马赫数、激波、膨胀波等概念,以及它们在超音速和高超音速流动中的表现。当我看到那些涉及气体动力学方程组的推导时,我的大脑几乎要停止运转了。那些偏微分方程的求解,往往需要复杂的数学技巧,比如特征线法,或者一些数值方法。我尝试着一步步跟着书本的推导去理解,但是很多时候,我都会被那些代数运算和符号变换弄得晕头转向。更让我感到困惑的是,书本上的例子往往都集中在一些理想化的几何形状上,比如平板或者简单的楔形,而这些在实际应用中,很少会遇到如此干净利落的情况。我尝试着去想象,当一个飞机以超音速飞行时,它周围的空气是如何被压缩、加热,并产生各种复杂的流动结构。但是,书本上的公式和图表,却总是显得如此遥远,难以让我产生直观的理解。我感觉自己就像一个试图用地图来理解一座真实山脉的旅行者,地图上的标记和线条,终究无法替代身临其境的感受。很多时候,我会停下来,一遍遍地阅读同一个段落,试图找出自己理解的盲点,但结果往往是更加深的困惑。

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《流体力学(下册)》这本书,真是让我领略到了科学的严谨和复杂。尤其是关于“声学”这一部分,它将流体力学与波动传播联系了起来,对我来说,这简直是打开了一个全新的认知领域。我之前对声音的理解,仅仅是空气的振动,而这本书则深入地探讨了声波是如何在流体中产生、传播,以及与流体相互作用的。当我看到书中关于声速、声压、声强等概念的详细解释,以及它们与流体密度、压力、温度等参数的关系时,我才意识到声音并非那么简单。书本上的推导过程,涉及到了流体动力学方程组与波动方程的耦合,这让我感到非常吃力。很多时候,我都要反复琢磨,才能理解那些数学公式是如何刻画声波的物理特性的。更让我感到挑战的是,书中还涉及到了激波声学、气动声学等内容,这些都与我们日常生活中遇到的声音截然不同,它们往往与高速流动、边界层分离等现象密切相关。我尝试着去理解,飞机引擎产生的巨大噪音,或者火箭发射时产生的巨大声响,是如何通过流体力学来解释的。但是,书本上的理论,总让我感觉离实际应用还有一段距离,需要更多的经验和工程知识来 bridging the gap。

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《流体力学(下册)》这本书,对我来说,真是一次艰苦卓绝的学习之旅。尤其是当我挑战“高维流体力学”和“非线性动力学”这两个内容时,我感觉自己像是误入了数学和物理的“混沌”之地。书本上探讨了流体运动中的各种非线性现象,比如湍流的混沌行为,以及在复杂几何形状或边界条件下的流动不稳定性。当我看到那些涉及到李雅普诺夫指数、分形维数等概念时,我感到一阵头晕目眩。这些概念都与传统的线性分析方法截然不同,它们试图捕捉系统中看似随机的、但又具有一定规律的行为。而且,高维流体力学,更是将流体的研究从二维、三维空间拓展到了参数空间,这让我感到非常抽象。我尝试着去理解,为什么一个简单的流体系统,在某些条件下会突然变得如此复杂和不可预测。书本上提供的数值模拟结果和相图,虽然展示了这些非线性现象的迷人之处,但要真正理解它们是如何产生的,需要我具备深厚的数学功底和对物理过程的深刻洞察。我感觉自己就像一个试图理解宇宙运行规律的普通人,面对着无数的未知和复杂的方程,感到渺小而无力。

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《流体力学(下册)》这本书,确实是一部内容极其丰富、但同时也极具挑战性的教材。当我开始接触“微尺度流体力学”这一部分时,我才发现流体力学竟然还能延伸到如此小的尺度,这让我感到既好奇又有些不知所措。书里详细讲解了在微米或纳米尺度下,流体的行为与宏观尺度下的流动有何不同,比如克努森数(Knudsen number)的重要性,以及各种稀薄气体动力学模型。当我看到关于气体分子在微小通道中流动的模拟,或者微型泵、微型反应器的工作原理时,我感到非常惊叹。然而,要理解这些背后的理论,却需要我掌握许多全新的概念和数学工具。书本上提到的蒙特卡洛方法、玻尔兹曼方程等等,对我来说都是全新的领域,需要花费大量的时间去学习和理解。而且,微尺度流体的可视化和实验测量也存在巨大的挑战,这让理论的验证变得更加困难。我感觉自己就像一个探险家,试图进入一个未知的微观世界,但这个世界里的规则和语言,都与我所熟悉的世界截然不同。书本上的例子,虽然展示了微尺度流体力学的巨大潜力,但要真正理解它们,需要我付出更多的努力去学习相关的交叉学科知识。

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阅读《流体力学(下册)》的过程,就像是在进行一场智力极限的挑战。特别是当我开始学习“生物流体力学”相关的章节时,我才意识到流体力学竟然还能和生命科学如此紧密地联系在一起。书里探讨了血液在血管中的流动,空气在呼吸道中的运动,甚至是一些微观尺度下的生物体在流体中的运动。这些内容确实非常吸引人,但也带来了前所未有的学习难度。我之前对这些生物学过程的理解,仅仅停留在非常宏观的层面,而这本书则试图用流体力学的原理来解释它们。当我看到关于血栓形成、动脉粥样硬化等疾病的流体力学解释时,我既感到惊奇,又感到迷茫。书里引入了许多与生物体组织相关的力学模型,比如柔性壁面、粘弹性等,这些都与我们之前学习的刚性边界有很大的不同。而且,很多生物流体本身也具有复杂的流变性质,比如血液的非牛顿性,这给模型建立和求解带来了巨大的挑战。我感觉自己就像一个生物学家,试图用物理学的语言来描述生命现象,但这种跨学科的学习,确实需要付出双倍的努力。书本上的例子,虽然生动,但往往需要查阅大量的生物学文献才能理解其背景,这让学习过程变得更加漫长和艰辛。

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坦白讲,《流体力学(下册)》这本书,对于我这种基础不是特别扎实的读者来说,简直就是一部“天书”。特别是当我翻到“边界层理论”那一章的时候,感觉自己像是进入了一个由复杂数学和抽象概念组成的迷宫。书里详细介绍了普朗特提出的边界层概念,以及层流边界层、湍流边界层的各种特性。当我看到那些边界层方程的推导,特别是如何从纳维-斯托克斯方程中简化出来时,我就感到一阵眩晕。那些关于粘性效应在边界层内占据主导地位的论断,虽然听起来很有道理,但如何用数学来严格地证明,却让我感到非常困难。而且,书中还引入了类似“相似解法”、“积分方法”等求解边界层方程的手段,这些都需要非常熟练的数学技巧,我感觉自己就像一个正在学习绘画的孩子,拿着一支画笔,却不知道该如何下笔。更让我感到沮丧的是,书本上的例子,往往是一些简单的几何形状,比如平板或者圆柱,而实际工程中,遇到边界层的情况往往复杂得多,比如不规则的物体表面,或者复杂的流动条件。我尝试着去理解,当飞机机翼上的空气流动产生边界层时,它会对飞机的升力产生怎样的影响。但是,书本上的理论,总让我感觉有些抽象,难以与实际场景联系起来。

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不得不说,《流体力学(下册)》这本书,是一部让我感到既有启发又充满挫败感的“硬核”教材。特别是当我深入到“非牛顿流体”这一章节时,我感觉自己像是进入了一个充满扭曲和变形的世界。我一直以来对流体的认知,都停留在牛顿流体的范畴,即剪切应力与剪切速率成正比。而这本书则向我展示了,许多实际的流体,比如聚合物溶液、血液、颜料等,都表现出复杂的非牛顿行为,它们的粘度会随着剪切速率、剪切时间等因素的变化而变化。当我看到书中介绍的各种流变模型,比如幂律模型、宾汉塑性模型、卡门-斯托克斯模型等等,我感到非常困惑。这些模型都试图用数学方程来描述非牛顿流体的复杂行为,但它们的理论基础和适用范围,却让我感到难以捉摸。而且,在非牛顿流体中进行流动模拟,也比牛顿流体要复杂得多,需要特殊的数值算法和模型。我尝试着去理解,为什么牙膏在挤压时会变得更容易流出,或者为什么血液在血管中流动时,其粘度也会发生变化。但是,书本上的公式和图表,总是让我感觉离实际的物理过程还有一段距离,需要更多的实践和经验来理解。

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我不得不承认,《流体力学(下册)》这本书的深度确实非同一般,它毫不留情地将读者带入到流体动力学的核心问题中。当我看到关于“湍流模型”那一章节时,我真的感到了前所未有的挫败感。书里提到,湍流是一种极其复杂的现象,其精确描述至今仍是科学界的一大难题,而这本书则是在这个基础上,介绍了各种各样的模型,比如RANS、LES等等,试图用数学工具来近似模拟这种混乱的流动状态。这些模型背后的理论基础,涉及到的统计学、概率论,以及各种近似假设,都让我感到力不从心。我花了大量的时间去理解这些模型是如何建立的,它们的适用范围是什么,以及各自的优缺点在哪里。但每次看完一个模型,又觉得好像还有更深层的东西没有触及,那些模型参数的选取,或者说那些经验公式的由来,总是让我感到一丝不解。书中举的例子,往往也是一些简化的理想情况,这让我很难将这些理论联系到实际工程中的复杂湍流现象。我尝试去查阅一些相关的研究论文,但发现即使是那些论文,对于湍流的讨论也充斥着各种复杂的数学语言和专业术语,让我感觉自己就像一个初学者,面对着一个庞大而深邃的知识海洋,完全不知道从何处着手。有时候,我甚至觉得这本书的编写者是不是有意为之,就是想让我们体会到科学研究的艰辛和不确定性,毕竟,关于湍流的研究,至今也没有一个完美的答案。

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正版图书

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就是贵

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书不错,很务实的感觉

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不错,扩大知识面,开阔视野!!!

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好难,看不懂。

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感觉像盗版,字体有点模糊,不过大的方面没啥问题!

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书有点窝,其他没什么毛病

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正版纸质很好

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挺好的书 有时间应该好好看一看的

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