工程流体力学(水力学)

工程流体力学(水力学) pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

出版者:中国矿业大学出版社
作者:
出品人:
页数:254
译者:
出版时间:1997-02
价格:16.50
装帧:平装
isbn号码:9787810405997
丛书系列:
图书标签:
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具体描述

内容提要

本书在论述工程流体力学基本理论的基础上,针对油料管理工作的实际需要,详细介绍了

管路水力计算的常用方法并编写了相应的计算机语言程序。各章的例题、习题紧密联系工程实

际,便于学以致用。

本书是油料管理工程类专业大学专科的教科书,也可作为石油高等院校相近专业的教材及

有关工程技术人员的参考书。

《工程流体力学(水力学)》是一本深入探讨流体运动及其在工程应用中行为的专著。本书旨在为读者提供严谨的理论基础和实用的分析方法,以应对土木、水利、环境、能源等多个工程领域中遇到的复杂流体问题。 本书的理论框架建立在流体力学的基本原理之上,首先从流体的宏观性质出发,详细阐述了流体静力学,包括压力分布、浮力、稳定性等,这些是理解流体行为的基础。随后,内容转向流体动力学,深入剖析了流体的运动学和动力学。在运动学方面,本书详细介绍了描述流体运动的各种方法,如拉格朗日方法和欧拉方法,以及速度场、流线、迹线、流带等概念,帮助读者建立对流体运动过程的直观认识。 在动力学部分,本书重点讲解了流体运动的守恒定律,包括质量守恒(连续性方程)、动量守恒(纳维-斯托克斯方程)和能量守恒(伯努利方程)。针对不同流动类型,如不可压缩流、可压缩流、粘性流、无粘性流等,书中给出了相应的控制方程,并详细介绍了求解这些方程的各种解析和数值方法。特别地,对于粘性流,本书深入探讨了粘度的概念,并重点讲解了层流和湍流的特性。层流部分,从普朗特边界层理论出发,详细分析了边界层发展、分离等现象,以及其对工程构件的影响。湍流部分,则介绍了湍流的统计理论、雷诺应力模型等,为理解和模拟复杂工程湍流提供了理论支撑。 本书在理论讲解的同时,高度重视与工程实践的结合。针对水力学在水利工程中的应用,本书详细讨论了明渠流和管流。明渠流方面,涵盖了均匀流、非均匀流(变化流)的计算,如急流、缓流、水跃等现象的分析和设计方法,以及渠道的特性曲线和控制结构(如堰、闸)的设计原则。管流方面,则详细讲解了恒定流和非恒定流的计算,包括沿程水头损失、局部水头损失的计算,以及泵、阀门等设备对管流特性的影响。书中还介绍了管网水力计算的常用方法,如牛顿法、霍珀法等。 此外,本书还将流体力学原理应用于其他重要工程领域。例如,在环境工程方面,探讨了污染物在水体中的扩散和迁移,以及污水处理厂中的流体动力学问题。在能源工程方面,则涉及了水轮机、风力涡轮机等能量转换装置的流体力学设计原理,以及传热传质过程中的流体行为。 在分析方法方面,本书不仅介绍了经典的解析解法,如相似原理、量纲分析法等,还重点介绍了数值模拟技术在流体力学问题求解中的应用。从有限差分法、有限体积法到有限元法,本书都提供了清晰的原理讲解和实例分析,使读者能够掌握如何利用CFD(计算流体力学)软件解决实际工程问题。 为了帮助读者更好地理解和掌握内容,本书在每个章节后都配有精心设计的习题,涵盖了理论计算、概念理解和工程案例分析等不同类型,旨在巩固所学知识,提升解决问题的能力。同时,书中引用了大量经典的工程实例和前沿的研究成果,展现了流体力学在现代工程中的广泛应用和重要价值。 《工程流体力学(水力学)》是一本内容全面、理论扎实、实践性强的参考书,无论是作为大学相关专业的教材,还是作为工程师进行实际工程设计和研究的参考资料,都将提供极大的帮助。本书致力于培养读者严谨的科学思维和解决复杂工程问题的能力。

作者简介

目录信息

目录
绪 言
1 流体及其主要物理性质
1.1 流体的概念
1.2 流体的密度和重度
1.3 流体的压缩性和膨胀性
1.4 流体的粘性
1.5 液体的表面性质
1.6 汽化压强
1.7 思考题
1.8 习题
2 流体静力学
2.1 作用在流体上的力
2.2 流体静压强及其特性
2.3 流体平衡微分方程
2.4 流体静力学基本方程
2.5 流体静压强的度量与测量
2.6 流体静压强的传递和分布
2.7 流体的相对平衡
2.8 静止流体作用在平面上的总压力
2.9 静止流体作用在曲面上的总压力
2.10 思考题
2.11 习题
3 流体动力学基础
3.1 描述流体流动的方法
3.2 流体流动的基本概念
3.3 连续性方程
3.4 理想流体的运动微分方程(欧拉运动微分方程)
3.5 伯努利方程
3.6 伯努利方程的应用
3.7 动量方程
3.8 动量矩方程
3.9 思考题
3.10 习题
4 相似原理与量纲分析
4.1 流动相似的基本概念
4.2 相似准则
4.3 近似相似
4.4 量纲分析的基本概念
4.5 量纲分析法
4.6 思考题
4.7 习题
5 流动阻力与水头损失
5.1 流动阻力产生的原因及分类
5.2 粘性流体的两种流动状态
5.3 均匀流沿程水头损失与切应力的关系
5.4 粘性流体的层流流动
5.5 粘性流体的紊流流动
5.6 紊流沿程阻力系数的计算
5.7 局部水头损失
5.8 思考题
5.9 习题
6 管路水力计算
6.1 概述
6.2 简单管路
6.3 管路水力计算的三类问题
6.4 自流管路
6.5 串联管路
6.6 并联管路
6.7 分支管路
6.8 沿程均匀泄流及装卸油鹤管
6.9 有压管路中的水击
6.10 思考题
6.11 习题
附录
附录I 常见流体的密度和粘度
附录Ⅱ Dg80~Dg300的管路内水力坡度i值表
附录Ⅲ 国际单位与工程单位对照表
附录Ⅳ 压强单位的换算
参考文献
· · · · · · (收起)

读后感

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用户评价

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这本书的结构设计非常巧妙,它并没有一开始就堆砌复杂的公式和理论,而是循序渐进,从最基础的流体静力学讲起,逐步过渡到流体动力学。对于我这样一个非流体力学专业的读者来说,这种安排极大地降低了学习门槛。在流体静力学部分,书中对液体压强、浮力等概念的讲解,配以大量详实的图表,比如船体的吃水线计算,闸门的受力分析,都让我对这些看似简单的概念有了更深入的理解,也体会到了它们在结构设计中的重要性。当读到流体动力学时,书中对流动的分类,如层流和湍流的介绍,让我明白了为什么同样的管道,在不同流速下表现出来的阻力会有如此大的差异。书中对粘性流体和无粘性流体的区分,对边界层理论的阐述,虽然涉及到一些微分方程,但作者通过引入伯努利方程的推广形式,以及一些典型的流动案例,比如圆形管道内的充分发展流动,让我能够把握住核心概念,而不是迷失在数学的海洋里。我特别欣赏书中对能量损失的讲解,这部分内容对于管道系统的设计至关重要,它直接关系到水泵的选型和运行成本。书中的例子计算也十分详细,跟着计算过程,我感觉自己就像在实际操作一样,受益匪浅。

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作为一名对工程领域充满好奇的学习者,《工程流体力学(水力学)》为我打开了一扇通往流体世界的大门。这本书的独特之处在于,它并没有将理论知识束之高阁,而是通过大量的工程实例,将抽象的物理原理变得生动而易于理解。我特别喜欢书中对复杂工程现象的分解和分析,比如书中对水力机械效率的讲解,让我明白了为什么在实际应用中,水泵的效率并不能达到理论上的最大值,以及哪些因素会影响其效率。书中对流体机械的介绍,涵盖了水泵、风机、水轮机等多种设备,并详细介绍了它们的工作原理、性能特点以及选择依据。这对于我理解各种流体动力设备在实际工程中的应用,以及未来可能从事的设备选型和设计工作,都提供了宝贵的指导。书中还涉及到一些实际工程中的常见问题,例如管道系统的水锤现象,以及如何通过合理的设计来避免或减小其危害。这些内容让我深刻体会到,掌握流体力学知识,对于确保工程安全和经济运行至关重要。

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我一直在寻找一本能够系统地讲解工程流体力学,并且能够将理论与实践紧密结合的书籍,《工程流体力学(水力学)》无疑满足了我的需求。这本书在结构安排上,从宏观到微观,从理论基础到具体应用,都有着非常清晰的逻辑线索。我尤其欣赏书中关于相似性原理和量纲分析的章节,它让我明白了如何利用相似模型来预测真实工程中的流体行为,这对于节省工程成本、缩短研发周期具有至关重要的意义。书中对相似准则的介绍,例如雷诺数、弗劳德数等,都配以生动的例子,让我能够直观地理解它们的物理含义和适用范围。此外,书中对模型试验的介绍,也让我对如何进行科学的实验设计有了初步的认识。比如,在设计一个桥梁的防冲刷结构时,如何通过缩尺模型来模拟真实的河水冲刷过程,并根据实验结果进行优化,这些都是书中详细阐述的内容。这本书让我感觉到,流体力学并非只是一门学科,它更是一种解决问题的思维方式,一种对自然规律的深入探索。

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这本《工程流体力学(水力学)》在我手中已经翻阅了好几个星期了,它就像一本沉默的引路人,在我对流体世界感到茫然时,一点点地拨开迷雾。初拿到书时,我其实对“水力学”这个词有点抵触,总觉得它离我日常所接触的工程应用有些遥远,像是纯粹的理论研究。然而,书中的开篇便以十分贴近工程实践的案例引入,比如水坝的稳定分析,管道输水系统的设计,甚至是我们每天都会用到的自来水供应系统,都离不开流体力学的原理。书中对伯努利方程、连续性方程等基本方程的推导,并非枯燥的数学证明,而是通过清晰的图示和形象的比喻,让我能够理解这些方程背后蕴含的物理意义,以及它们在实际工程中是如何被应用的。我尤其喜欢书中关于量纲分析和相似性原理的章节,它教会了我如何通过简化模型来解决复杂的工程问题,这对于资源有限的初学者来说,简直是打开了一扇新的大门。我曾经对某些工程问题的缩尺模型试验感到疑惑,但读完这部分内容后,我茅塞顿开,明白了其中的科学依据,也对工程设计中实验与理论结合的重要性有了更深的认识。这本书真的让我觉得,理论知识并非空中楼阁,而是实实在在解决工程难题的基石,让我对工程流体力学产生了浓厚的兴趣,并且有信心将其应用到未来的学习和工作中。

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坦白说,在接触《工程流体力学(水力学)》之前,我对流体力学的理解仅限于课本上的几道习题,感觉它是一个庞大而抽象的学科。但这本书完全颠覆了我的认知。它不仅仅是理论的集合,更是一本充满实际应用案例的“工具书”。书中关于明渠流的部分,对三角堰、矩形堰的流量计算,以及渠道的均匀流、非均匀流分析,都为我理解水利工程中的一些基础设计提供了清晰的思路。我曾经在阅读一些水利工程的报告时,对其中涉及到的堰流计算感到困惑,但读完这本书后,我才恍然大悟,原来这些复杂的计算都源于流体力学的基本原理。书中对水泵和水轮机的介绍,也让我大开眼界。我一直以为水泵只是一个简单的装置,但读了这本书才明白,它涉及到流体能量的转换和效率的计算,需要运用到流体力学的知识来优化设计。书中对不同类型水泵的性能曲线解读,以及如何根据实际需求选择合适的水泵,这些实用性的内容,对于任何从事相关工程领域的人来说,都具有极高的价值。这本书让我感觉,流体力学不再是遥不可及的理论,而是能够指导工程实践的强大武器。

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