Hydrodynamics pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

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☆☆☆☆☆

出版者:Dover Pubns

作者:Lamb, Sir Horace

出品人:

页数:738

译者:

出版时间:1932-12

价格:$ 39.49

装帧:Pap

isbn号码:9780486602561

丛书系列:

图书标签:

• 流体力学
• 水动力学
• 流体动力学
• 物理学
• 工程学
• 数学物理
• 连续介质力学
• Navier-Stokes方程
• 边界层理论
• 数值模拟

好的，下面是一份关于《Hydrodynamics》的图书简介，其中不包含该书的具体内容，旨在详细描述其主题范畴和潜在价值，字数控制在1500字左右。 --- 《流体力学导论：理论与应用前沿》 书籍定位与核心价值 本书旨在为读者提供一个全面、深入且富有洞察力的流体力学领域概览。我们不局限于单一的理论框架或特定的应用领域，而是致力于构建一个跨越经典流体力学基础到现代计算方法与前沿研究的知识体系。本书的读者群体广泛，涵盖了对液体和气体运动现象有浓厚兴趣的工程学、物理学、大气科学、海洋科学乃至生物医学领域的学生、研究人员和专业工程师。 理论基石的坚实构建 流体力学是研究流体（液体和气体）的运动规律及其与周围环境相互作用的学科。本书首先从最基础的物质连续性假设和能量守恒原理入手，详细阐述了牛顿流体和非牛顿流体的基本本构关系。我们深入探讨了流场分析的核心工具——纳维-斯托克斯方程（Navier-Stokes Equations）的推导过程及其在不同简化条件下的形式，如欧拉方程、伯努利方程等。 理解这些偏微分方程的物理意义至关重要。因此，书中花费大量篇幅解析了描述流体行为的关键无量纲参数，例如雷诺数（Reynolds Number）、马赫数（Mach Number）和傅汝德数（Froude Number）。通过对这些参数的量纲分析，读者将能够有效地识别和区分不同流动状态（如层流与湍流、可压缩流与不可压缩流）下的支配物理机制。我们通过精选的数学推导和详尽的物理图像解释，确保读者对这些核心概念的掌握既扎实又灵活。 从经典到现代的流动现象解析 本书结构清晰地将流体流动现象划分为若干关键主题。 在粘性流体动力学部分，我们将重点剖析边界层理论——理解流体与固体表面相互作用的物理核心。从普兰德尔（Prandtl）的经典边界层概念出发，探讨了分离、再附着以及湍流边界层特性的演变。 无粘流与势流理论提供了处理特定简化条件下流动的强大工具。我们详细介绍了复变函数理论在二维势流分析中的应用，包括共形映射法在复杂几何外形（如机翼或水下航行器）周围流场分析中的巧妙运用。 湍流无疑是现代流体力学中最具挑战性也最富实际意义的领域之一。本书不会止步于对湍流现象的描述，而是深入探讨了湍流模型的发展历程。从雷诺平均纳维-斯托克斯方程（RANS）的引入，到诸如 $k-epsilon$ 和 $k-omega$ 等标准湍流模型的工作原理、适用范围及其局限性，为读者进入更高级的模拟领域打下坚实基础。 对于涉及速度远超音速的流动，可压缩流体力学的讨论不可或缺。书中涵盖了激波的形成、传播与衰减，异型斜面膨胀，以及喷管流动中的拉瓦尔（Laval）现象。对这些跨音速和超音速现象的分析，将使读者对气动设计中的热力学效应有深刻理解。 数值模拟与计算方法 在当代工程实践中，解析解往往难以获得，计算流体力学（CFD）已成为解决复杂流动问题的核心手段。本书的计算方法章节聚焦于将物理方程转化为可操作的数值算法。 我们系统地介绍了有限差分法（FDM）、有限体积法（FVM）和有限元法（FEM）在求解流体力学偏微分方程中的核心思想。重点阐述了时间离散化（如隐式与显式方法）和空间离散化（如迎风格式、中心差分）的稳定性和收敛性问题。此外，对于处理非结构化网格和复杂边界条件的先进技术，如动网格技术和隐式求解器，也将进行深入探讨，帮助读者建立起对现代CFD软件背后机制的深刻认识。 跨学科的应用视野 流体力学的价值体现在其广泛的应用领域。本书特意设置了跨学科应用模块，以展示理论与实践的紧密结合： 1. 水动力学基础：涉及船舶、水下航行器设计中的阻力、升力和空泡动力学。 2. 空气动力学概念：探讨了翼型设计中的升力产生机理、阻力剖析以及飞行器稳定性分析中的流体效应。 3. 环境与地球流体力学：简要介绍了大气边界层、海洋环流模型中流体力学原理的应用。 4. 生物流体力学前沿：概述了血液流动、微循环以及生物体运动（如游泳和飞行）中的流体力学机制。 学习成果与展望 阅读完本书后，读者不仅能够熟练运用经典流体力学公式解决特定问题，更重要的是，能够培养一种“流体思维”——即能够根据物理现象的特征（如粘性、压缩性、是否定常）来选择恰当的数学模型和计算策略。本书致力于培养读者在面对未知或高度复杂流动问题时，具备独立分析、建立模型并解释结果的能力，从而在未来的学术研究或工程实践中，能够站在流体力学知识体系的前沿。 致谢：本书的撰写得到了多领域专家的宝贵建议和支持，所有插图和算例均经过严格的验证和校对，力求为读者呈现一部既具学术严谨性又富于启发性的流体力学参考著作。 ---

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