吊舱推进技术 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

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出版者:上海交通大学出版社

作者:马骋 编

出品人:

页数:202

译者:

出版时间:2007-5

价格:28.00元

装帧:

isbn号码:9787313047458

丛书系列:

图书标签:

• 推进技术
• 吊舱推进器
• 船舶推进
• 海洋工程
• 水下推进
• 流体动力学
• 船舶设计
• 推进系统
• 工程技术
• 船舶与海洋工程

现代水动力学：流体运动与工程应用 图书简介 《现代水动力学：流体运动与工程应用》是一部全面深入探讨水流行为、理论基础及其在各类工程领域实际应用的权威著作。本书旨在为水利工程、海洋工程、航空航天、环境科学以及土木工程等专业领域的学生、研究人员和工程师提供一个既有坚实理论深度又富于实践指导价值的参考资料。 本书的结构设计兼顾了理论的严谨性与应用的广泛性，内容涵盖了从微观尺度的流体分子相互作用到宏观尺度的复杂水体运动规律。我们避免了对特定推进技术（如您提到的“吊舱推进技术”）的深入讨论，而是聚焦于水动力学这一基础学科的核心要素。 第一部分：流体力学基础与连续介质假设 本部分为后续复杂问题的研究奠定坚实的理论基石。首先，我们回顾了经典流体力学的发展历程，重点阐述了物质的连续介质假设在宏观尺度分析中的合理性及其适用边界。 流体基本性质与本构关系： 详细介绍了流体的密度、粘度（牛顿流体与非牛顿流体）、表面张力、可压缩性等关键物理参数。着重探讨了应力张量与应变率张量之间的关系，这是建立流体运动方程的起点。 流体运动学： 分析了描述流体运动的两种基本描述方式——欧拉描述和拉格朗日描述。引入了速度场、流线、迹线和流迹线的概念，并对流场进行了分类（如均匀流、恒定流、定常流等）。 流体动力学基础方程： 详细推导了流体运动的控制方程： 连续性方程（质量守恒）： 从微分形式和积分形式阐述了质量在流体中的守恒定律。 动量方程（牛顿第二定律的推广）： 完整推导了纳维-斯托克斯（Navier-Stokes, N-S）方程，包括了压力梯度力、粘性力、体积力（如重力）的贡献。这是分析几乎所有粘性流动的核心工具。 能量方程： 基于热力学第一定律，推导了描述流体温度随时间与空间变化的方程，考虑了粘性耗散和热传导的影响。 简化模型与无粘流： 在特定条件下（如高雷诺数或理想流体），N-S方程可以简化。本书深入讨论了欧拉方程，并重点讲解了伯努利方程（Bernoulli’s Equation）的推导及其在流速与压力关系分析中的广泛应用，同时明确指出了伯努利方程的适用范围和局限性。 第二部分：边界层理论与流动分离 本部分聚焦于粘性效应在边界区域的显著影响，这是理解阻力、升力和传热的关键。 边界层概念的引入： 阐述了普朗特（Prandtl）边界层理论的物理意义，即粘性效应主要集中在固体壁面附近薄层内，而主流区可以近似为无粘流动。 平板上的粘性流： 详细分析了平板上层流和湍流边界层的特性。运用普朗特-卡门（Prandtl-Kármán）积分法求解了定常不可压缩流动的边界层厚度、摩擦阻力系数，并讨论了速度剖面的变化规律。 流动分离与尾流： 探讨了不利压力梯度对边界层稳定性的影响，解释了流动分离现象的物理机制。分析了分离点位置对物体绕流阻力（压差阻力）的决定性作用。 湍流模型概述： 鉴于湍流的复杂性，本书提供了湍流特性的概述，包括湍流脉动、雷诺应力，并介绍了用于工程计算的RANS（雷诺平均纳维-斯托克斯）模型的基本思想，如$k-epsilon$模型和$k-omega$模型，但不涉及特定应用如推进器性能的细节。 第三部分：流态分析与相似性原理 理解不同尺度和不同流体间的可比性对于实验设计和工程放大至关重要。 无量纲化与量纲分析： 详细介绍了π定理在流体力学问题简化中的应用。重点分析了几个核心的无量纲数：雷诺数（Re，惯性力与粘性力之比）、弗劳德数（Fr，惯性力与重力之比）、欧拉数（Eu）和韦伯数（We，惯性力与表面张力之比）。 相似性原理： 基于无量纲数，系统阐述了几何相似、运动相似和动力相似的判据。这对于水池试验、风洞试验以及将实验室结果外推到实际工程规模具有指导意义。 潜水器与水面船舶的相似性挑战： 特别讨论了在复杂流动（如涉及自由表面和重力效应）中，如何综合应用不同相似准则来准确模拟真实工况。 第四部分：工程应用中的水动力学 本部分将理论知识应用于宏观工程问题的分析。 管道流动与管网分析： 深入研究了圆管内定常流动，包括层流和湍流的达西-魏斯巴赫摩擦因子计算，并讨论了管件、阀门等引起的局部水头损失。对复杂管网的水力计算方法进行了介绍。 明渠水流理论： 阐述了均匀流、非均匀流、临界流的概念。重点分析了水力最优断面、水面曲线的计算，以及堰、跌水和水跃（Hydraulic Jump）的动力学分析，这对于水库泄洪道设计至关重要。 波浪理论基础（与推进系统无关）： 简要介绍了线性波浪理论（浅水波、深水波、过渡带波）的动力学描述，分析了波浪对近岸结构和海洋平台的作用力。 渗流理论与地下水动力学： 介绍了达西定律，探讨了饱和多孔介质中的渗透流，包括渗透系数的确定和地下水流场的数值模拟基础，这主要服务于环境和岩土工程。 本书通过丰富的图表、案例分析和习题，确保读者能够熟练运用纳维-斯托克斯方程的简化形式和相似理论解决实际中的水动力学问题，为任何涉及水流控制、能量转换或流体相互作用的工程设计提供坚实的基础支撑。本书的核心价值在于对流体物理本质的深刻揭示，而非对任何特定机械或推进装置的工作原理的描述。

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这本书的语言风格极其具有个人色彩，读起来仿佛是作者坐在你对面，用一种略带沙哑但充满热情的语调，向你娓娓道来他毕生的研究心得。它不像教科书那样面面俱到，反而更像是一份“非官方”的行业内参，充满了作者多年实践中总结出的“潜规则”和避坑指南。例如，在某一章节中，作者用近乎散文的笔法描述了某项关键实验失败的场景，那种对挫折的坦诚和从失败中汲取智慧的过程，极大地拉近了与读者的距离。它讨论的很多问题，都不是书本上能轻易找到标准答案的，更多是关于如何在资源有限和信息不全的情况下，做出最佳工程判断的艺术。这本书的价值，不在于它提供了所有答案，而在于它提出了最正确、最深刻的问题，激发了读者自己去探索的欲望，让人读完后不是满足于“我知道了”，而是充满“我该怎么做”的冲动。

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不得不提的是，这本书的学术严谨性达到了一个令人敬佩的高度。我特别留意了它对术语的定义和公式的推导过程，可以说几乎找不到可以被挑剔的瑕疵。作者在介绍每一个核心原理时，都会追溯其理论的源头，并清晰地界定该理论在当前工程实践中的适用边界和局限性。对于我个人而言，最实用的部分是它对“鲁棒性设计”的专题探讨。书中详尽分析了在极端环境和不确定性输入下，如何设计出具有自我修复和冗余备份能力的系统，这对于任何从事高可靠性工程的工程师来说，都是宝贵的财富。虽然初读时会觉得有些枯燥，因为它大量使用了标准的工程符号和严格的逻辑推理，但只要坚持下去，你会发现，这种严谨性正是保证信息有效和可靠的基石，它教会我的不仅是知识，更是一种科学的思维态度。

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这本书给我最大的震撼在于其宏大的历史观和前瞻性的视野。它没有局限于现有的技术瓶颈，而是从更基础的物理定律出发，推演了未来几十年内可能出现的几种技术路线。作者在引用大量历史文献和专利资料时，展现了惊人的信息整合能力，把看似不相干的零散知识点串联成了一条清晰的技术演进脉络。阅读过程中，我频繁地被拉回到早期科学家的探索阶段，体会那种在黑暗中摸索的艰辛，然后又被带到未来实验室的畅想中，感受技术突破带来的震撼。这本书的叙事风格非常沉稳、克制，没有浮夸的辞藻，所有的论断都建立在扎实的论据之上，这使得它的说服力倍增。如果你期待的是那种充满科幻色彩的夸张描述，你可能会失望，因为它更像是对未来技术实现路径的精密测绘图，冷峻而精准。

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读完这本书的感受，就像经历了一场高强度的思维马拉松，它对逻辑推理能力提出了极高的要求。作者似乎并不想让读者轻松地“读完”这本书，而是希望读者能“消化”它。书中深入探讨了复杂系统之间的耦合与反馈机制，特别是关于能量转换效率的优化路径，简直可以用“鬼斧神工”来形容。我发现自己不得不经常停下来，在笔记本上画出概念草图，试图重建作者构建的那个虚拟的工程模型。这种强迫式的思考过程虽然累人，但一旦茅塞顿开，那种豁然开朗的喜悦感是无与伦比的。尤其是在讨论到特定约束条件下的多目标优化问题时，作者展现出的数学功底和工程直觉令人叹服。这不像是某个领域专家的心得，倒更像是一位跨学科的思想家，在用最严谨的语言描绘未来工程的可能性。对于想在相关领域深耕的专业人士来说，这本书无疑是一剂猛药，能帮你打破思维定式。

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这本书的装帧和设计真是让人眼前一亮，那种带着些许工业风的封面，配上烫金的字体，拿在手里就感觉沉甸甸的，仿佛里面蕴含着某种不为人知的黑科技。我尤其喜欢它在排版上的用心，图文并茂的布局，大量的流程图和爆炸图，即便是像我这样对专业技术细节不太敏感的读者，也能大致把握住核心的概念。作者在叙事节奏的把握上也非常老道，不是那种干巴巴的技术手册，而更像是在讲述一个关于工程奇迹的史诗。前几章铺陈了大量关于材料科学和空气动力学的基础知识，读起来颇有种回到大学课堂的感觉，但又比课堂上生动有趣得多，因为它总能联系到实际的应用场景，比如高速列车或者下一代航空器的设想。当然，我也注意到有些地方的图注略显晦涩，可能需要反复揣摩才能真正理解其深意，但总体而言，这绝对是一本值得收藏的硬核读物，那种纸张的质感和墨水的味道，是电子书无法替代的阅读体验。

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