流体力学数学导论（第3版） [A Mathematical Introduction to Fluid Mechanics] pdf epub mobi txt 电子书 下载 2025

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[美] 乔恩（Chori A.J.） 著

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• 流体力学
• 数学物理
• 偏微分方程
• 数值分析
• 计算流体力学
• 物理学
• 工程数学
• 高等教育
• 数学建模
• 流体动力学

出版社： 世界图书出版公司

ISBN：9787510061790

版次：3

商品编码：11321053

包装：平装

外文名称：A Mathematical Introduction to Fluid Mechanics

开本：24开

出版时间：2013-10-01

用纸：胶版纸

页数：169

正文语种：英文

内容简介

　　This book is based on a one-term course in fluid mechanics originally taught in the Department of Mathematics of the University of California， Berkeley， during the spring of 1978. The goal of the course was not to provide an exhaustive account of fluid mechanics， nor to assess the engineering value of various approximation procedures. The goals were.

内页插图

目录

Preface
1 The Equations of Motion
1.1 Euler's Equations
1.2 R,otation and Vorticity
1.3 The Navier-Stokes Equations

2 Potential Flow and Slightly Viscous Flow
2.1 Potential Flow
2.2 Boundary Layers
2.3 Vortex Sheets
2.4 R;emarks on Stability and Bifurcation

3 Gas Flow in One Dimension
3.1 Characteristics
3.2 Shocks
3.3 The Riemann Problem
3.4 Combustion Waves

前言/序言

流体力学基础理论与应用精要 本书旨在为工程、物理、数学及相关领域的学生和专业人士提供一个全面、深入且注重应用的基础流体力学知识体系。 本书的编写理念是建立在严谨的物理原理和成熟的数学框架之上，通过清晰的逻辑推导和丰富的实例分析，帮助读者构建起对流体运动规律的深刻理解。 全书内容涵盖了从宏观现象描述到微观机理探究的多个层面，力求在理论深度与实际应用之间取得完美的平衡。我们不追求堆砌繁复的数学技巧，而是侧重于如何运用恰当的数学工具来精确地描述和预测流体行为，特别是那些在工程实践中至关重要的流动问题。 第一部分：流体力学基础与描述 本部分是全书的基石，系统介绍了描述流体运动所需的数学工具和基本概念。 流体的基本概念与物质属性： 详细阐述了流体与固体的区别，流体静力学的基本原理，包括压力、浮力以及流体静力学中的欧拉方程。重点讨论了流体物质属性，如密度、粘度（牛顿流体与非牛顿流体）、压缩性及表面张力的物理意义和测量方法。 流场描述： 引入了流体力学中两种核心的描述视角——拉格朗日描述和欧拉描述。深入探讨了物质导数（随体导数）的概念，这是理解流体运动随物质点变化的必要工具。矢量微积分在流场分析中的应用，如散度（$ abla cdot mathbf{V}$）和旋度（$ abla imes mathbf{V}$）在描述流体体积变化率和旋转运动中的物理意义被详尽阐述。 流线、迹线与流迹线： 明确区分这三种描述流体路径的曲线，并给出它们在瞬态和定常流动中的数学关系。通过直观的图解和实例，帮助读者掌握如何通过速度场信息重构流动的几何结构。 第二部分：控制方程的建立与简化 本部分是本书的核心，着重于推导和分析流体运动的基本守恒定律——纳维-斯托克斯（Navier-Stokes, N-S）方程组。 质量守恒（连续性方程）： 导出了基于拉格朗日和欧拉视角的连续性方程。对于不可压缩流动，该方程简化为 $ abla cdot mathbf{V} = 0$，并讨论了该约束在工程简化中的重要性。 动量守恒（牛顿第二定律的应用）： 详细推导了粘性流体的动量方程（即纳维-斯托克斯方程）。推导过程清晰展示了惯性力、压力梯度力、体积力（如重力）和粘性力是如何在流体微团上相互作用的。 能量守恒： 针对可压缩流动，建立了能量守恒方程。分析了热传导、粘性耗散以及外界做功对流体温度变化的影响。对于等温或绝热流动，方程的简化形式及其应用被重点讨论。 第三部分：经典流动分析与相似性原理 本部分将导出的复杂控制方程应用于一系列具有代表性的经典流动问题，并引入了物理相似性理论，以实现实验与理论的有效衔接。 无粘流体动力学： 讨论了理想流体（Euler方程）的特性。详细分析了伯努利方程的严格推导及其应用范围，包括静压和动压的测量。引入了势流理论的基本概念，如流线函数和速度势函数，并简要介绍了二维叠加原理。 粘性流动基础： 聚焦于粘性效应显著的流动。分析了牛顿流体中层流的经典解，包括平行平板间的Couette流动和Poiseuille流动。详细讨论了边界层理论的建立背景，特别是普朗特（Prandtl）边界层方程的物理假设和数学形式。 流动分离与阻力/升力： 分析了边界层分离现象及其对物体绕流产生的物理后果。通过对平板上边界层发展的分析，引入了形状因子和压力梯度对流动的影响。 第四部分：无量纲化与相似性分析 流体力学中的许多问题涉及多个物理量，无量纲化是理解和解决这些问题的关键。 量纲分析与基本量纲体系： 阐述了 Buckingham $pi$ 定理的应用，指导读者如何从复杂的物理方程中提取出关键的无量纲参数。 关键无量纲数： 深入解析了雷诺数（Reynolds Number, Re）的物理意义，阐明了其作为惯性力与粘性力之比在判断流动状态（层流或湍流）中的决定性作用。同时，对马赫数（Mach Number, Ma）、弗劳德数（Froude Number, Fr）等其他重要无量纲数进行了详细的物理解释和应用场景说明。 物理相似性原理： 阐述了基于无量纲数匹配的物理相似性条件，这对于指导风洞试验、水池试验以及将模型试验结果外推到原型具有不可替代的工程价值。 本书特色： 本书的结构设计旨在确保读者不仅能够掌握理论公式，更能理解公式背后的物理图像。我们通过在章节中穿插大量的“深入思考与讨论”部分，引导读者对流体现象的内在机制进行批判性思考。此外，为加强工程应用能力，每章末尾都配有不同难度的习题，涵盖了从基础计算到复杂方程求解的多个层次。本书强调物理直觉的培养，力求使读者在面对新的流动问题时，能够迅速建立起正确的物理模型。 本书的数学表述严谨而不晦涩，是工程技术人员深入理解流体力学理论，并将其转化为实际工程设计和分析工具的理想参考书。

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我最近在寻找一本能够帮助我深入理解 Navier-Stokes 方程背后数学机理的书籍，这对我而言是一个相当大的挑战。作为一名理论物理专业的学生，我经常在文献中遇到这个核心方程，但对其在不同介质、不同尺度下的复杂行为以及其解的存在性、唯一性等数学性质的理解仍然模糊不清。我希望能找到一本能够从基础出发，系统介绍描述连续介质运动的偏微分方程组，并详细阐述这些方程的推导过程、物理意义以及各种近似方法的应用的书籍。理想情况下，这本书应该能清晰地解释质量守恒、动量守恒和能量守恒定律是如何转化为数学方程的，并且深入探讨张量分析在描述流体应力、应变等概念中的作用。同时，对于理解和求解这些复杂的非线性方程，书中应该能够提供一些基础的数值方法和分析技巧的介绍。我希望这本书能帮助我建立起对流体力学数学框架的牢固认识，从而能够更自信地处理相关的理论问题，并为我未来的研究打下坚实的基础。

评分☆☆☆☆☆

作为一名对数学和物理交叉领域充满好奇的自学者，我一直以来都对流体力学这个迷人的学科抱有浓厚的兴趣。然而，市面上很多流体力学相关的书籍，要么过于侧重工程应用，讲解的物理概念不够深入，要么数学推导过于抽象，对于没有扎实数学功底的读者来说，门槛实在太高。我一直在寻找一本能够很好地架起数学与物理之间的桥梁，既能清晰地阐述流体力学的基本原理，又能以严谨的数学语言进行武装的书籍。尤其是在尝试理解一些前沿的流体力学问题时，我常常会因为对数学工具的掌握不足而感到力不从心。我期待着能有一本教科书，能够循序渐进地引导我掌握描述流体运动所必需的数学工具，比如微分方程、张量分析等等，并且能够将这些数学工具与具体的流体力学概念有机地结合起来，让我不仅知其然，更知其所以然。这样的书籍，对于我来说，不仅仅是一本教材，更像是一位循循善诱的引路人，帮助我拨开迷雾，看到流体力学世界背后精妙的数学结构。我非常希望能够找到这样一本能够激发我进一步探索流体力学深层奥秘的书。

评分☆☆☆☆☆

在过去的几年里，我一直对一些经典物理学问题，比如波的传播、热传导以及流体动力学中的某些现象，产生了浓厚的兴趣。我发现，要真正理解这些现象的本质，仅仅停留在定性的描述是远远不够的，必须要有扎实的数学工具作为支撑。我一直在寻找一本能够系统地介绍描述这些现象所需的数学框架的书籍。例如，对于流体力学，我希望能够深入理解张量微积分在描述流体应力、应变和涡旋等概念中的作用，以及如何利用复变函数、傅里叶分析等工具来求解涉及特定边界条件的问题。我也对诸如守恒律、旋度、散度等概念在流体力学中的数学表达及其物理意义感到好奇。如果书中能够清晰地展示这些数学概念如何与流体的宏观运动和微观行为联系起来，并提供一些具体的例子和推导过程，那将对我来说是莫大的帮助。我希望通过阅读这样的书籍，能够将抽象的数学工具转化为理解和分析物理现象的利器。

评分☆☆☆☆☆

作为一名软件工程师，我一直对流体模拟背后的数学原理充满好奇。我经常接触到一些需要进行流体动力学仿真的项目，但对于这些仿真算法的数学基础，我了解得并不深入。我希望能找到一本能够提供扎实数学基础的书籍，以便我能更好地理解和优化现有的流体模拟代码，甚至能够独立开发更高效、更精确的模拟算法。我特别关注那些能够解释如何将物理定律转化为离散化方程，以及如何处理边界条件和数值稳定性问题的书籍。例如，对于有限差分法、有限体积法或有限元法等数值方法的介绍，以及它们在流体力学中的具体应用，都将对我非常有帮助。我也希望书中能够包含一些关于湍流模型及其数学表述的讨论，因为湍流的模拟是流体仿真中的一个巨大挑战。理解这些数学概念，不仅能提升我的工作效率，更能让我对流体力学的世界有一个更深层次的认识。

评分☆☆☆☆☆

我一直对理论物理学中的一些基础概念，如场论、微分几何等，抱有浓厚的兴趣。最近，我开始将目光投向流体力学领域，并希望能找到一本能够深刻揭示流体力学与这些数学概念之间联系的书籍。我期待着能够有一本教材，不仅仅是罗列公式和定理，而是能够深入浅出地解释流体力学的基本方程是如何从更基础的物理原理推导出来的，并且能够清晰地展示其中的数学结构。例如，我希望能理解如何利用张量分析来描述流体的应力和应变，以及微分算子（如散度、旋度、梯度）在流体力学方程中的作用。我也对可能出现的数学上的困难，比如解的存在性、唯一性以及奇点的出现等问题感兴趣，并希望书中能有相关的讨论。此外，如果能对某些高级主题，如粘性流、不可压流、可压流等，从数学角度进行深入剖析，并介绍一些求解这些问题的数学方法，那将对我未来的学习和研究极有裨益。

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经典著作

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还可以！！！！！！！！！！！！！！！

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纸张不错 发货速度也很快

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挺好的书，京东买有正版保证，还有折扣活动，挺好的

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内容饱满，值得学习！

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拓宽一下知识面，比较值得购买

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不错

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从数学观点写流体力学，学习一下

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好书～～～～～～～～