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出版者:武汉大学出版社

作者:李大美

出品人:

页数:306

译者:

出版时间:2004-8

价格:27.00元

装帧:平装(无盘)

isbn号码:9787307041615

丛书系列:

图书标签:

• 中国地质大学
• 专业书籍
• 水力学
• 流体力学
• 水工学
• 工程流体
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• 水资源
• 管道水力
• 水泵
• 水轮机
• 计算水力学

《水力学》 这是一本深入探索流体运动及其相关现象的著作。全书以严谨的科学逻辑和丰富的实例，对水的物理性质、流动规律进行了详尽的阐述，并在此基础上，系统性地介绍了水在各种工程应用中的原理与方法。 第一部分：流体的基本性质与静力学 本部分首先从微观角度剖析了液体的分子结构，解释了粘性、表面张力、密度、比重、压缩性等关键物理参数的定义及其对流体行为的影响。我们将深入理解这些性质如何决定流体在静态条件下的表现。 接着，进入流体静力学的范畴。我们将学习压力的概念，包括静压强、流体静压强分布规律（如帕斯卡定律），以及压强随深度的变化关系。浮力、阿基米德原理及其在浮体稳定性分析中的应用将是本部分的重点。此外，我们将探讨浮筒、船只的稳性计算，以及重力、浮力与船体几何形状之间的相互作用。 本部分还将涉及静止流体中的平衡条件，如连通器原理及其在水位测量、虹吸现象中的应用。大气压力的测量与影响，以及真空技术的基本原理也将被纳入讨论。 第二部分：流体的运动学 本部分将视角转向流体的运动状态。我们将学习描述流体运动的基本概念，如流速、流线、迹线、并联流等。对欧拉法和拉格朗日法两种描述流体运动的方法进行对比分析，理解它们在理论研究和实际应用中的异同。 流体流动的基本类型——层流与紊流，将是本部分的重头戏。我们将深入探讨区分这两种流动的判据，如雷诺数，并分析它们各自的运动特征和能量损失机制。 连续性方程是流体运动学中最基本也是最重要的守恒定律之一。我们将通过推导和应用，理解在不同形状的管道或通道中，流体体积流量与流速、截面积之间的关系。 本部分还将介绍理想流体的运动学，包括伯努利方程的推导及其在描述流体能量转换过程中的重要性。我们将学习如何利用伯努利方程分析管流、射流、文丘里管等现象，并了解其在节流、加速等工程应用中的原理。 第三部分：流体的动力学 进入动力学部分，我们将结合力的作用来分析流体运动。动量方程，作为流体运动的另一重要守恒定律，将被详细讲解。我们将学习如何利用动量方程计算流体作用在固定或运动物体上的力，如冲击力、反作用力等，并应用于喷嘴、叶轮等设备的设计。 粘性流体的运动分析是本部分的另一核心内容。我们将深入研究纳维-斯托克斯方程（Navier-Stokes equations），虽然其完全解析解在多数情况下难以获得，但我们将了解其在描述粘性流体运动中的基础性作用，以及数值计算方法在解决实际问题中的应用。 管道流动是水力学研究中最常见也是最重要的问题之一。我们将分析直线等截面管道中的恒定流，学习比摩阻、水头损失（包括沿程水头损失和局部水头损失）的概念和计算方法。我们将探讨影响水头损失的主要因素，如流速、管径、管材粗糙度、流体粘性等。 本部分还将详细介绍不同类型的局部水头损失，如弯头、阀门、收缩、扩大等引起的损失，并介绍其计算公式和图表。我们将学习如何应用这些知识进行复杂管网的水力计算，如流量分配、压力损失预测等。 第四部分：特殊流动现象与水力机械 本部分将进一步拓展水力学的应用范畴，涵盖一些特殊的流动现象以及与水相关的关键设备。 我们将深入研究非恒定流，如水锤现象的产生机理、传播过程以及防护措施，这将对于管道系统的安全运行至关重要。 非粘性流体的运动，如势流理论，也将被简要介绍，包括势函数和流函数等概念，以及它们在简化复杂流动分析中的应用。 堰和孔口泄流是水力学在水利工程中的经典问题。我们将详细介绍不同类型堰（如直墙堰、圆顶堰、薄壁堰等）和孔口（如圆柱形孔口、薄壁孔口）的流量计算公式，以及影响流量系数的各种因素。 水泵和水轮机是水力机械的两大类。我们将详细介绍离心泵、轴流泵、混流泵等不同类型水泵的工作原理、结构特点、性能曲线，以及如何根据工程需求选择合适的水泵。 对于水轮机，我们将重点介绍水轮机的分类（如冲击式、反击式），以及不同类型水轮机（如佩尔顿轮、弗朗西斯轮、轴流轮、贯流轮）的工作原理、效率特性和应用范围。我们将学习水力机械效率的计算和提高方法。 第五部分：水力学在工程中的应用 本部分将聚焦水力学理论在各类工程实践中的具体应用。 我们将探讨河流、湖泊、海洋等天然水体的水力特性，如流速分布、泥沙输移、水面线计算等，以及这些知识在水文测验、防洪治涝、水资源评价中的应用。 在水利工程领域，我们将深入研究水库的运行调度、大坝设计与分析、灌溉排水系统的设计与优化、水电站的水力设计等。 在城市供水和排水系统中，我们将学习给水管网的水力计算、水泵选型、水处理厂的水力流程设计，以及排水管网的流量计算、坡度设计和雨水排放等问题。 此外，我们还将探讨水力学在桥梁、隧道、港口等基础设施建设中的应用，如桥墩绕流、通航分析、围堰设计等。 本书的写作旨在为读者提供一个系统、全面、深入的水力学知识体系，帮助读者理解流体的行为规律，并掌握解决工程实际问题的科学方法。无论是初学者还是有一定基础的工程师，都能从中获得宝贵的知识和启示。

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这本书绝对是我最近读过的最让人“头皮发麻”的书籍之一。并非内容晦涩难懂，而是它所展现的那些关于“力”的计算和分析，实在是太精妙了。我一直以为水就是水，流来流去，自然而然。但这本书让我意识到，每一个水滴的运动，每一次波浪的起伏，背后都有着复杂的力学原理在支撑。比如，书中可能讲解的伯努利原理，它不仅仅是一个简单的公式，而是揭示了流体速度和压力的深刻关系。我开始想象，当水流过一个狭窄的通道时，速度会加快，压力会减小；而当它遇到阻碍时，又会产生怎样的反作用力。书中关于流体阻力、摩擦力这些概念的阐述，更是让我看到了设计更高效水力工程的可能。我甚至开始反思，我们日常生活中接触到的很多现象，比如飞机起飞时的升力，也与流体动力学有着千丝万缕的联系。这本书让我对“力”这个抽象的概念有了更具象的理解，也让我对那些在背后默默工作的工程师们充满了敬意。

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我之所以会选择翻开这本《水力学》，很大程度上是因为我童年时对家乡那条小河的深刻记忆。那条河，夏天水量充沛，孩子们喜欢在里面玩耍嬉戏；冬天又会结冰，成为我们溜冰的好去处。我一直对水位的变化，河床的侵蚀，以及洪水来临时那种不可阻挡的力量感到好奇。这本书，从封面就传递出一种关于“能量”与“运动”的气息，让我觉得它或许能够解答我心中长久以来的疑问。我想象书中会详细介绍如何预测和应对洪水，如何设计水库来控制水流，以及如何利用水的势能发电。也许书中还会提到一些古老的水利工程，比如都江堰，它们是如何在没有现代科技的情况下，巧妙地利用水力，造福一方百姓。这种跨越时空的智慧，让我感到无比着迷。我期望这本书能带我穿越时空的界限，去感受古人的智慧，去理解现代工程的伟大，去重新审视我们与水之间那既脆弱又强大的关系。

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这本书的封面设计就充满了力量感，那奔腾的水流，仿佛在诉说着流体运动的奥秘。我一直对自然界中水的力量感到着迷，无论是涓涓细流汇成江海，还是瀑布飞泻的壮观景象，都蕴含着深刻的物理原理。这本书的标题“水力学”立刻吸引了我，它承诺将揭开这神秘面纱，让我理解那些看似随意的水流背后隐藏的精确计算和工程智慧。我在阅读前，脑海中已经勾勒出各种有趣的场景：想象着水坝如何蓄积巨量的水能，水轮机如何将这股力量转化为可用的能源，管道系统如何将生命之源输送到千家万户。我对书中可能会详细介绍的水的性质，比如粘度、密度、表面张力，以及它们如何影响水的流动方式，充满了期待。我也很好奇，工程师们是如何测量和控制水流的速度、压力和流量的，这其中一定涉及到许多精密的仪器和巧妙的计算方法。这本书或许会带我走进一个充满科学严谨性和工程创新的世界，让我对我们赖以生存的水资源有一个全新的认识。

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坦白说，我之前对“水力学”这个词并没有太多的概念，只觉得它可能跟水泵、管道有关。但当我拿到这本书，看到里面那些细致的图示和公式时，我才意识到这门学科的广度和深度。我特别好奇书中关于“流体边界层”的解释，它听起来就像是水流与固体表面之间那一层微妙的“互动”，而这层互动往往决定了整体的流动效率。我还对书中关于“空化现象”的描述很感兴趣，我脑海中浮现的是船只螺旋桨或者水轮机叶片在高速运转时，水流产生的奇特气泡，以及这种现象可能带来的影响，比如腐蚀或者效率降低。这本书似乎在告诉我，即使是看似简单的水流，也充满了不为人知的复杂性。它让我开始思考，在设计各种水下设备，比如潜艇，或者水下管道时，工程师们是如何考虑到这些细微之处的。这本书让我感觉自己正在窥探一个微观世界的奥秘，一个由分子运动和力学定律构成的精密系统。

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我是一个对“可持续发展”这个概念非常关注的人，而水资源无疑是其中最重要的一环。当我看到《水力学》这本书时，我立刻联想到它在能源、环境和城市规划等领域的重要性。我希望书中能够探讨如何更有效地利用水力资源来发电，减少对化石燃料的依赖，并分析不同类型的水力发电方式的优劣。我也期待书中能介绍如何通过科学的水利工程来保护水生态环境，比如如何设计鱼道，减少对水生生物的影响，以及如何防止水体污染。此外，关于城市供水和排水系统的设计，我也充满了好奇。一个城市能否健康运转，很大程度上取决于其水务系统的效率和可靠性。这本书或许能让我了解，城市管理者是如何通过水力学原理来规划和建设这些至关重要的基础设施的。这本书对我来说，不仅仅是一本关于科学技术的读物，更是一本关于如何更好地与自然和谐共处的实践指南，它让我看到了科技的力量如何能够服务于人类的长远利益。

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