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出版者:化学工业出版社

作者:王志魁

出品人:

页数:387

译者:

出版时间:2005-1

价格:32.00元

装帧:

isbn号码:9787502557591

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《流体力学基础与工程应用》 内容简介： 《流体力学基础与工程应用》是一部旨在系统阐述流体运动规律及其在各类工程领域中广泛应用的专著。本书的编写目标是，为读者提供扎实的理论基础，并引导他们理解和掌握如何将流体力学原理应用于实际工程问题的分析与解决。内容涵盖了流体力学研究的核心概念、基本方程、分析方法，以及其在不同工程学科中的具体体现与应用实例。 第一部分：流体力学基础理论 本部分将从最基本的概念入手，逐步深入，为读者构建起流体力学的理论框架。 绪论： 首先，本书将对流体力学进行概念性的介绍，明确其研究对象（流体，包括液体和气体），以及研究的主要内容（流体的宏观运动规律、微观行为以及流体与固体边界的相互作用）。我们将探讨流体力学在现代科学技术中的重要地位，以及它与其他学科（如热力学、传质学、固体力学、材料科学等）的紧密联系。此外，还会简要回顾流体力学的发展历史，介绍一些关键的理论突破和里程碑式的成就，激发读者对本学科的兴趣。 流体静力学： 这一章将聚焦于静止流体的主要特性和受力分析。我们将定义流体的基本性质，如密度、比重、粘度、压缩性、表面张力等，并深入讨论压力的概念，包括静压、动压、绝压和表压。帕斯卡原理是静止流体传递压力的基本法则，我们将对其进行详尽阐述，并推导出静压强随深度的变化规律。本书还将详细介绍流体静力学基本方程，以及如何利用这些方程计算流体作用在平面和曲面上的总压力及其作用点（压力中心），这是设计水坝、闸门、储罐等结构的关键。同时，还将讨论浮力、阿基米德原理及其在船体设计、浮标定位等方面的应用。 流体动力学基础： 本部分将转向运动流体，介绍其速度场、加速度场以及连续性原理。我们将引入流体微团的运动轨迹、流线、迹线和涡线等概念，用于描述流体的宏观运动形态。连续性方程是描述质量守恒的基本定律，我们将通过其在不同坐标系下的表达形式，分析不同流动形态下的质量传递过程。本书还将详细讲解伯努利方程，该方程是流体动力学的核心方程之一，它描述了理想流体在恒定流动中，沿着一条流线上的压力、速度和高度之间的关系。我们将分析伯努利方程的推导过程、适用条件以及其在测量流量（如文丘里管、皮托管）和分析射流现象等方面的广泛应用。 粘性流体运动： 真实的流体都具有粘性，本章将深入探讨粘性对流体运动的影响。我们将引入牛顿粘性定律，理解剪应力与速度梯度的关系，并区分牛顿流体和非牛顿流体。纳维-斯托克斯方程是描述粘性流体运动的控制方程，我们将对其进行详细介绍，解释方程中各项的物理意义，并讨论其在各种复杂流动问题分析中的重要性。瑞利数（Rayleigh number）和雷诺数（Reynolds number）是判断流体流动状态（层流和湍流）的关键无量纲参数，我们将阐述它们的计算方法，并分析层流和湍流的本质区别及其对能量耗散、阻力产生的影响。最后，我们将介绍一些简单的粘性流体流动问题，如圆管内的层流和湍流流动，并讲解谢才公式和达西-魏斯巴赫公式等用于计算管路压降的经验公式。 第二部分：工程应用与分析方法 本部分将把流体力学的理论知识与实际工程问题相结合，介绍常用的工程分析方法和具体应用案例。 相似性原理与量纲分析： 在进行复杂的流体流动实验或计算时，常常需要简化问题。相似性原理为此提供了理论依据。我们将阐述几何相似、运动相似和动力相似的概念，并介绍如何利用这些相似性准则，将试验模型的结果放大到实际工程尺寸。量纲分析是另一种强大的工程分析工具，我们将介绍π定理，并示范如何通过量纲分析，找出影响流体流动性能的关键无量纲参数，从而简化实验设计和数据处理。 边界层理论： 边界层是流体在固体表面附近由于粘性作用而形成的薄层区域，它对物体所受的阻力和传热有着至关重要的影响。本章将深入探讨边界层理论，包括层流边界层和湍流边界层的形成、发展及其特性。我们将分析边界层分离现象，以及它对翼型升力、管道流动等的影响。同时，还将介绍解决边界层方程的近似方法，如普朗特边界层方程。 流体机械概述： 流体机械是利用流体来做功或传递能量的设备，在现代工业中扮演着极其重要的角色。本章将对主要的流体机械进行分类和概述，包括泵、风机、涡轮机、压缩机等。我们将简要介绍各类流体机械的工作原理、结构特点以及它们在水利、能源、化工、航空航天等领域的应用。 管路输送系统分析： 在化工、石油、给排水等领域，管路输送是基础性的环节。本章将聚焦于管路系统的流动阻力计算，包括沿程阻力和局部阻力的分析。我们将详细讲解如何根据流体性质、管径、流速以及管路附件（如阀门、弯头、三通）等因素，计算管路系统中的总压头损失。此外，还将介绍管路系统的串联、并联计算方法，以及如何选择合适的泵或风机来满足管路系统的输送需求，并讨论管路系统的水力优化设计。 明渠流动与水力学： 对于河流、灌溉渠道、排水沟等开放水流，需要采用明渠水力学进行分析。本章将介绍明渠流动的基本概念，如流速分布、能量损失等，并重点阐述明渠流动的计算方法，包括均匀流、非均匀流的判别和计算。我们将讨论临界流、缓流、急流等不同流态的特性，以及如何应用这些理论来设计渠道、水闸、堰等水工建筑物，确保其安全稳定运行。 多相流体流动基础： 许多工程过程涉及两种或两种以上不同相的流体（如气液混合、固液混合、气固混合等）的共同流动。本章将介绍多相流体的基本概念、流动形态（如泡状流、弹状流、环状流等）以及影响其流动行为的关键因素。我们将探讨多相流体在传热、传质过程中的特殊性，并简要介绍多相流体模拟和计算的一些常用方法，为理解和优化相关工业过程奠定基础。 总结： 《流体力学基础与工程应用》旨在为读者提供一个全面、系统且实用的流体力学学习平台。通过对基础理论的深入剖析和对各类工程应用的详尽阐述，本书将帮助读者建立起对流体行为的深刻理解，并能够灵活运用所学知识，解决实际工程中遇到的各种复杂问题。本书适合机械工程、航空航天工程、土木工程、环境工程、能源工程等专业的高年级本科生、研究生以及相关领域的工程技术人员阅读。通过本书的学习，读者将能够更有效地进行流体设备的设计、优化与操作，提升工程效率和安全性。

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这本书的封面设计，说实话，初见时并没有给我留下特别深刻的印象。那种传统的蓝白配色，配上略显严肃的字体，让人联想到大学课堂里堆积如山的教材。我拿到它的时候，其实是带着一点“不得不读”的心态。我本来对化学工程领域只是泛泛了解，属于那种“知道大概是做什么的，但具体细节一窍不通”的门外汉。然而，翻开第一章，那种预期的枯燥感竟然奇迹般地消散了。作者似乎深谙如何将复杂抽象的概念可视化。例如，在讲解流体力学的基础时，他没有直接抛出一堆偏微分方程，而是用非常生动的比喻，比如将管道中的液体流动比作拥挤的交通高峰期，将湍流比作厨房里快速搅动的浓稠汤汁。这种叙述方式极大地降低了初学者的心理门槛。更值得称赞的是，书中对理论与实际应用的结合把握得相当到位。每当引入一个核心定律，比如伯努利原理或能量守恒定律，紧接着就会有工业实例穿插进来，让你明白这些看似高深的公式并非空中楼阁，而是支撑着现实世界中石油精炼、塑料制造等关键流程的基石。这种结构安排，让阅读体验从纯粹的知识输入，转变成了一次有目的的探索之旅。对于那些希望从零开始构建化工思维框架的读者来说，这本书提供了一个坚实且易于攀登的起点，绝非那种只会堆砌公式的“冷冰冰”的参考书。

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从整体的阅读体验来看，这本书给人的感觉更像是一位经验丰富、耐心且略带幽默感的资深工程师在给你做一对一的辅导。它的语言风格在保持专业严谨性的同时，也流露出一种对工程艺术的热爱。我特别喜欢作者在关键转折点使用的一些“口头禅”式的总结，它们帮助我在复杂的公式海洋中快速定位重点。比如，每当讲解到某个平衡关系时，他总会提醒读者：“记住，平衡就是我们追求的终极目标，但现实中的操作永远是朝着平衡收敛的过程。” 这种富有人情味的表达，使得原本冰冷的技术内容变得可亲近。这本书的价值不仅仅在于教授了“如何计算”，更在于启发了“为何如此设计”。它成功地将化工原理提升到了一个哲学层面——理解物质和能量如何在受控环境下进行转化和分离的艺术。对于希望未来从事工艺开发、优化或设备选型工作的人来说，这本书提供的不仅仅是工具箱，更是一套完整的工程世界观。它的厚度让人望而生畏，但一旦沉浸其中，你会发现时间过得飞快，因为你每翻一页，都在积累一份能让你在未来职场中独当一面的核心能力。

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这本书的深度和广度，简直像一个精心规划的工业园区，每个单元模块都井然有序，功能明确。我尤其欣赏作者在内容组织上展现出的那种近乎偏执的逻辑连贯性。如果你仔细对比市面上其他同类书籍，你会发现很多书籍在单元之间的过渡往往显得生硬，像是把不同专家的讲义强行缝合在一起。但在这本《化工原理》中，从物料衡算过渡到热量衡算，再到动量衡算，每一步的逻辑推导都像是水到渠成，前置知识点为后继内容的理解提供了无可辩驳的铺垫。我记得在学习传热章节时，作者的处理方式非常高明。他没有急于讲解复杂的换热器设计，而是花费了大量篇幅，细致入微地拆解了对流、传导和辐射这三种基本传热方式的微观机制。他会用类似物理化学的视角去剖析分子层面的能量交换，这使得我对“热量传递”的本质有了更深层次的洞察，而不是停留在“温度高的地方热量传到温度低的地方”这种肤浅的认知上。这种自下而上的构建方式，对于那些追求透彻理解而非应试技巧的读者来说，简直是福音。整本书读下来，你会有一种感觉：你不是在死记硬背知识点，而是在亲手搭建一个庞大的、运作精密的化工模型，每一个螺丝钉（公式或定律）都安在了最合适的位置。

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说实话，这书的排版和插图质量，在同类教材中算是上乘之作，这直接影响了我学习的积极性。我曾经手里拿着一本字密密麻麻、只有黑白线条图的旧教材，感觉每看十分钟眼睛就要罢工。但《化工原理》采用了大量的彩色示意图，并且对关键设备，比如精馏塔、反应釜、泵等，提供了清晰的三维透视图。这些图示不仅仅是装饰，它们是理解设备内部操作条件的“眼睛”。例如，在讲解精馏塔的塔板效率时，书中用彩色的气液两相流动的示意图，直观地展示了上升蒸汽和下降液体在塔板上的接触情况，以及“回流”和“进料”如何影响分离效果。这种可视化效果，远胜过干巴巴的文字描述。此外，书中的习题设置也体现了极高的匠心。它不是那种纯粹的计算题堆砌，而是混合了案例分析和“What If”式的探究题。比如，它会让你计算一个既定的反应系统，然后问：“如果进料温度升高5摄氏度，对塔顶产品的纯度会有什么影响？” 这种引导性的问题，迫使读者必须将公式融会贯通，并运用工程判断力去预测结果，极大地锻炼了解决实际问题的能力。

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我得承认，这本书的参考文献和深度拓展部分，是我最常回溯的地方。对于一个工程领域的学习者来说，一本好的教材不应该是一个封闭的知识系统，而应该是一个通往更广阔世界的门户。这本书的作者显然深谙此道。在每个章节的末尾，他都会列出精选的经典文献和权威规范，这些推荐并非泛泛而谈，而是针对该章节核心难点，给出了进一步深挖的精确方向。比如，在讨论反应动力学时，他不仅仅停留在阿伦尼乌斯方程上，而是引用了关于催化剂床层非均匀反应速率的最新研究综述，这让我在后续的专业课程学习中，能够快速跟上研究前沿的步伐，而不是被教科书的知识点所局限。更重要的是，书中对不同化工单元操作的“局限性”讨论得非常坦诚和深入。很多教材会倾向于美化理想化的模型，但这本书毫不避讳地指出了在极端温度、压力或物料腐蚀性强的情况下，经典模型会失效，并简要介绍了如何应用修正模型或采用替代工艺。这种诚实的态度，培养了我们作为未来工程师应有的审慎和批判性思维，让我明白工程实践永远是与不确定性共存的艺术。

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本书内容 工程流体力学（入门） 传热学（入门） 泵与风机（入门） 水处理（入门） 化工工艺（初步）

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浅显易懂

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本书内容 工程流体力学（入门） 传热学（入门） 泵与风机（入门） 水处理（入门） 化工工艺（初步）

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本书内容 工程流体力学（入门） 传热学（入门） 泵与风机（入门） 水处理（入门） 化工工艺（初步）

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