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出版者:化学工业

作者:姜培正

出品人:

页数:0

译者:

出版时间:1995-12-1

价格:17.00元

装帧:

isbn号码:9787502509385

丛书系列:

图书标签:

• 流体机械
• 机械工程
• 高等学校教材
• 流体力学
• 泵
• 水轮机
• 压缩机
• 流体动力
• 工程教育
• 专业教材

《流体机械/高等学校教材》简介 引言 在现代工业的 vast landscape 中，流体机械扮演着至关重要的角色。它们是驱动、控制和转换流体能量的关键设备，广泛应用于能源生产、化工、水利、航空航天、交通运输以及日常生活的方方面面。从庞大的水力发电机组到精密的医疗注射泵，从高速运行的涡轮机到家用冰箱中的压缩机，流体机械以其多样化的形态和强大的功能，默默地支撑着人类社会的运转和发展。 本书《流体机械/高等学校教材》正是为了系统地、深入地阐述流体机械的原理、设计、制造、运行和维护而编写。旨在为高等院校相关专业的学生提供一套扎实、全面、与时俱进的教材，帮助他们建立起对流体机械的深刻理解，为未来从事相关工程技术工作奠定坚实的基础。本书力求在理论深度和工程实践之间取得平衡，既涵盖了流体机械学科的核心理论知识，又紧密结合了当前行业发展的最新动态和工程应用中的实际问题。 本书核心内容概述 本书内容涵盖了流体机械学的多个重要分支，从基础理论到具体机械类型，再到系统集成和发展趋势，形成了一个完整而系统的知识体系。 第一部分：流体机械基础理论 本部分是理解后续所有流体机械的基础。我们将从最基本的流体静力学和流体动力学出发，建立起对流体性质、运动规律以及能量转换过程的认识。 流体静力学： 深入探讨静止流体的压强分布、浮力、表面张力以及连通管原理等。理解这些概念是分析和设计各种静止流体容器和浮体设备的前提。 流体动力学： 重点介绍流体的连续性方程、伯努利方程、动量方程等基本定律。我们将分析理想流体和实际流体的流动特性，研究粘性流动、边界层、流动分离等现象，并介绍量纲分析和相似理论在流体机械研究中的应用。这部分内容将为理解流体在机械内部的运动过程奠定理论基础。 能量方程与效率： 深入分析流体在机械中发生能量转换的本质，讲解总能量方程，并详细阐述不同类型的效率（如水力效率、机械效率、整体效率）的概念和计算方法。理解能量转换过程和效率的评估，是衡量流体机械性能优劣的关键。 流体机械的分类与基本工作原理： 对流体机械进行宏观分类，区分容积式机械和叶轮式机械，并简要介绍它们的通用工作原理。为读者建立起流体机械的整体框架。 第二部分：容积式流体机械 容积式机械以其特殊的结构和工作方式，在许多领域发挥着不可替代的作用。本部分将详细介绍几种典型的容积式流体机械。 往复式容积泵： 详细阐述柱塞泵、隔膜泵、齿轮泵、螺杆泵等常见往复式容积泵的结构、工作原理、性能特点、适用范围以及常见的故障及维修方法。我们将重点分析其排量、效率、扬程以及脉动等关键参数。 转子式容积泵： 重点介绍齿轮泵、叶片泵、螺杆泵等转子式容积泵的工作原理，分析其流量、压力特性，并探讨其在液压传动、润滑系统等领域的应用。 容积式压缩机： 介绍往复式压缩机（如活塞式压缩机）和回转式压缩机（如螺杆式压缩机、叶片式压缩机）的工作原理，分析其压缩过程、效率以及在工业气体输送、制冷等领域的应用。 第三部分：叶轮式流体机械 叶轮式机械是流体机械中最重要、应用最广泛的一类。本部分将围绕各类叶轮式机械展开深入论述。 离心泵： 离心泵是应用最广泛的泵类。本部分将详细介绍离心泵的结构组成（叶轮、泵壳、导叶等），分析其工作原理、速度三角形、能量转换过程，以及其性能曲线（流量-扬程曲线、效率曲线、功率曲线）。我们将深入探讨叶轮的设计原则、泵壳的水力设计、汽蚀的成因及防治措施，并介绍离心泵的运行操作和选型要点。 轴流泵与混流泵： 介绍轴流泵和混流泵的结构特点、工作原理，分析其与离心泵在性能上的区别与优势，重点阐述其在低扬程、大流量情况下的应用，例如农业灌溉、防洪排涝等。 离心式压缩机： 详细介绍离心式压缩机的基本结构，包括压气机级、扩压器、蜗壳等，分析其工作原理，探讨多级压缩的原理和设计，以及其在大型化工装置、空气分离等领域的应用。 轴流式压缩机： 介绍轴流式压缩机的叶片结构、级联设计，分析其高效率、大流量的特点，重点探讨其在航空发动机、大型通风系统等领域的应用。 涡轮机： 涡轮机是利用流体能量做功的机械。我们将详细介绍水轮机（如混流式水轮机、轴流式水轮机、冲击式水轮机）和汽轮机（如冲动式汽轮机、反动式汽轮机）的工作原理、结构特点、性能分析以及其在发电领域的关键作用。 第四部分：流体机械的性能与选择 本部分将聚焦于流体机械的实际应用，强调性能评估和正确选型的重要性。 性能测试与评价： 介绍流体机械性能测试的基本方法、标准以及常用的测试仪器。讲解如何通过性能曲线来评价机械的优劣，以及如何理解和分析测试数据。 流体机械的流力计算与设计： 介绍流体机械内部流动的基本计算方法，包括叶轮和扩压器等主要部件的水力设计原则。我们将探讨如何通过流体力学计算来优化机械性能。 流体机械的结构设计与材料选择： 探讨流体机械结构设计的关键要素，包括强度、刚度、密封、轴承等方面。同时，我们将分析不同工况下材料选择的原则和考虑因素，以确保机械的可靠性和使用寿命。 流体机械的选型原则与方法： 综合考虑工况要求（流量、扬程、压力、温度、介质性质等）、经济性、可靠性、安装空间以及运行维护等因素，系统地介绍流体机械的选型步骤和方法。 第五部分：流体机械的运行、维护与故障诊断 本部分将为读者提供流体机械实际运行和维护方面的指导。 流体机械的安装与调试： 介绍流体机械安装过程中的注意事项，包括基础处理、管路连接、找平、联轴器对中等，以及调试过程中的关键检查项目。 流体机械的运行操作： 讲解不同类型流体机械的正确启动、运行和停机操作规程，以及运行过程中需要监测的关键参数（压力、温度、流量、振动等）。 流体机械的维护与保养： 介绍流体机械日常维护、定期检查、润滑、密封件更换等保养措施，强调预防性维护的重要性。 流体机械的故障诊断与排除： 系统地分析流体机械常见的故障现象（如效率下降、噪音、振动、泄漏、过热等），并深入探讨其产生的原因，提供针对性的故障诊断方法和维修建议。 第六部分：流体机械的最新发展与应用 为使教材更具前瞻性，本部分将介绍流体机械领域的最新发展趋势和前沿技术。 智能化与自动化： 探讨流体机械在智能化控制、远程监控、故障预测等方面的应用，介绍相关传感器、控制器以及智能算法在流体机械系统中的集成。 节能与环保技术： 介绍流体机械在提高能源效率、减少环境污染方面的最新技术和应用，例如高效叶轮设计、变频调速技术、绿色环保介质的应用等。 新材料与新工艺： 探讨新型材料（如复合材料、高分子材料）和先进制造工艺（如3D打印）在流体机械制造中的应用，以及它们对提升机械性能和降低成本的潜力。 特定领域应用实例： 结合能源（如风力发电、核能）、生物医药、环保工程等热门领域，介绍流体机械在其中的具体应用案例，帮助读者将理论知识与实际工程紧密联系起来。 学习方法与本书特色 本书在编写过程中，注重理论与实践相结合，力求做到： 循序渐进： 从基础概念入手，逐步深入到复杂的理论和工程问题。 图文并茂： 大量采用示意图、剖视图、性能曲线图等，直观地展示机械结构和工作原理。 案例丰富： 结合大量的工程实例，帮助读者理解理论知识在实际工程中的应用。 语言精练： 使用清晰、准确的专业术语，避免冗余和晦涩的表达。 强调计算： 提供必要的计算公式和方法，鼓励读者进行工程估算和设计。 习题配套： 每章末均配有适量的思考题和习题，帮助读者巩固所学知识。 结语 流体机械作为工程技术领域的重要组成部分，其发展水平直接关系到国家工业实力和科技进步。本书《流体机械/高等学校教材》希望通过系统、深入的讲解，帮助广大师生建立起对流体机械的全面认知，培养具备创新能力和实践能力的未来工程师。我们相信，掌握流体机械的精髓，将为读者打开一扇通往广阔工程世界的大门。

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我对这本书中对“系统集成”和“运行维护”的描述感到非常不满意。流体机械在实际工程中，往往不是孤立存在的部件，而是复杂系统中的一环，其性能受整个系统工况的制约，同时其自身的故障和维护也直接影响到整个工厂的运行安全与经济性。然而，本书的章节结构似乎过于侧重于对单个设备（如泵、风机）内部流动和性能参数的剖析，对外部接口、联轴器、密封技术、变频调速控制以及在线监测技术等关键的系统集成要素涉及甚少。这种“部件导向”的编写思路，虽然有利于基础理论的讲解，却削弱了培养系统工程师的潜力。读者读完后，可能会成为一个很好的“组件设计师”，但对于如何让这些组件在一个动态变化、相互耦合的工业环境中可靠、高效地长期运行，这本书提供的指导是远远不够的。

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坦白说，这本教材的排版和图示质量着实让人有些困扰。在处理复杂的流场可视化和机械结构剖面图时，清晰度明显不足，有些关键的示意图甚至显得有些模糊不清，这对于依赖视觉辅助来理解空间结构和流动方向的读者来说，简直是个灾难。我记得在讲解轴流泵的级间损失时，那张截面图几乎难以辨认出各个导向叶片和工作叶轮的相对位置，更别提分析流线偏转了。文字部分虽然严谨，但句式结构总是显得过于冗长和学术化，仿佛是从某篇年代久远的期刊论文中直接摘录出来的，缺乏现代教材应有的简洁和活力。这种阅读体验使得学习过程变得异常枯燥，每翻一页都需要极大的意志力去对抗那种沉闷感。如果教材的目的是为了激发学习兴趣，那么这本《流体机械》在这方面可以说是完全失败了，它更像是一个历史文献的复制品，而不是一本面向未来的工程教育工具。

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这本号称“高等学校教材”的《流体机械》读起来，感觉就像是给那些已经对流体力学有相当了解的工程师们准备的速查手册，而不是真正为初学者设计的入门读物。从目录上看，覆盖面确实很广，从基础的流体力学原理过渡到具体的泵、风机和透平机械，逻辑脉络是存在的，但讲授的深度和广度似乎没有找到一个恰当的平衡点。对于那些第一次接触这类专业课程的学生来说，书中的公式推导和理论阐述过于跳跃，很多关键的物理图像和工程背景知识没有得到充分的解释。比如在讲到叶轮的特定几何形状对效率的影响时，文字描述显得干巴巴的，缺乏深入的案例分析或图示的辅助来帮助理解这种复杂的设计选择背后的权衡。我花费了大量时间去自行补充背景知识，这无疑增加了学习的负担。总的来说，它更像是一部知识的集合，而不是一个能引导学习的教材。希望后续的印刷版本能在概念的清晰度和实例的丰富性上有所加强，让读者能真正感受到“教学”的温度，而不是冰冷的数据堆砌。

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作为一本面向高等学校的教材，我发现它在连接理论与现代工业应用方面做得不够深入。书中所引用的计算方法和设计参数似乎停留在上个世纪的某些经典标准上，对于当前普遍采用的CFD（计算流体力学）模拟方法在早期设计迭代中的应用，几乎没有提及。例如，在讨论如何优化涡轮机的叶片进口角时，教材提供的是基于经验公式的迭代方法，这在现代工程实践中早已被更高效的数值仿真所取代。这种滞后性使得读者在学完书本知识后，面对实际工程问题时，会有一种强烈的脱节感——我们学到的工具箱里装的似乎都是老旧的扳手和螺丝刀，而实际工作现场需要的却是高精度的数控机床。对于培养具备前沿技术视野的工程师而言，教材必须与时俱进，它需要展示最新的研究成果和工业标准，而不仅仅是巩固已被广泛接受的基础理论。

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这本书的习题设计是其最大的亮点，也是唯一让我愿意反复研读的部分。它的习题难度梯度设置得非常合理，从基础的守恒定律应用，到需要综合运用多个章节知识点的复杂系统分析题，层次分明，能有效地检验读者对核心概念的掌握程度。特别是那些需要进行尺寸估算和初步选型的综合大题，设计得非常贴合实际工程中的设计流程。通过这些习题，我被迫去思考不仅仅是“计算结果是什么”，更是“为什么这个结果是合理的”以及“在实际中如何实现”。然而，美中不足的是，书后提供的参考答案和详细解题步骤显得过于精简，很多关键的中间步骤被省略了，这对于独立学习者来说，仍然需要耗费额外的精力去反推作者的思路。如果能配上更详尽的解题过程分析，这本书的自学价值将得到极大的提升。

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