Introduction to Molecular Beam Gas Dynamics pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

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出版者:World Scientific Pub Co Inc

作者:Sanna, Giovanni/ Tomassetti, Giuseppe

出品人:

页数:404

译者:

出版时间:2005-9

价格:$ 137.00

装帧:HRD

isbn号码:9781860945564

丛书系列:

图书标签:

• 分子束。气体动力学。稀疏气体动力学。微尺度流动。分子动力学。气体传输。真空技术。碰撞理论。内流场。热传递。

好的，这里有一份图书简介，主题是《高级流体力学与复杂介质中的动量传输》，旨在涵盖与分子束气体动力学（Molecular Beam Gas Dynamics）不同的流体力学领域，详细阐述其内容，并且不提及您提到的特定书籍。 --- 图书简介：《高级流体力学与复杂介质中的动量传输》 （Advanced Fluid Dynamics and Momentum Transport in Complex Media） 概述 本书是一本面向研究生、研究人员和专业工程师的综合性参考著作，专注于经典流体力学的边界——即处理高梯度、非牛顿特性、多相耦合以及介质结构对流动行为产生显著影响的复杂系统。它不再局限于传统意义上的连续介质假设下的可压缩或不可压缩流动，而是深入探讨了在极端条件下，动量、质量和能量如何在具有微观结构、化学反应性或高度非线性响应的介质中进行传输。 全书结构严谨，从基础理论的重建出发，逐步过渡到实际工程应用中的前沿挑战。它旨在弥合理论流体力学、统计力学以及材料科学之间的鸿沟，为读者提供一套统一的分析框架来理解和预测复杂流体系统的行为。 --- 第一部分：复杂流体动力学基础的重构 (Foundations of Complex Fluid Dynamics) 本部分侧重于对传统欧拉方程和纳维-斯托克斯方程（Navier-Stokes Equations）进行修正和扩展，以适应复杂介质的特性。 第一章：非牛顿流体本构关系的新视角 本章详细考察了偏离线性剪切应力-剪切速率关系的流体。重点讨论了以下几种关键模型： 剪切增稠与剪切稀疏流体 (Shear-Thickening and Shear-Thinning Fluids): 深入分析了这些流体中颗粒间相互作用和链状结构（如聚合物溶液）对宏观粘度剖面的影响。引入了基于能量耗散率的本构关系。 粘弹性流体 (Viscoelastic Fluids): 考察了流体中弹性记忆效应的重要性。详细介绍并对比了诸如Oldroyd-B模型、Giesekus模型和Phan-Thien-Tanner模型，重点分析了这些模型在描述拉伸流（Extensional Flows）和带状形成（Liesegang Bands）时的优劣。 宾汉塑性与屈服应力流体 (Bingham Plastics and Yield Stress Fluids): 探讨了屈服应力如何影响流动启动和死区（Dead Zones）的形成，这在泥浆、食品加工和地质流动中至关重要。 第二章：多尺度建模与平均方法 本章探讨了如何通过在不同尺度上进行时间或空间平均来处理具有明确微观结构的流体。 体积平均方法 (Volume Averaging Method - VAM): 详细介绍了VAM在处理多孔介质、泡沫和乳液中的应用。推导了平均速度场和平均压力梯度的输运方程，并讨论了闭合项（Closure Relations）的构建，特别是对于渗透率张量和有效导热系数的精确计算。 相场模型 (Phase Field Methods): 用于描述相分离、界面演化和晶体生长中的流动耦合问题。着重介绍Cahn-Hilliard方程与Navier-Stokes方程的耦合机制，以及如何精确捕捉界面张力和扩散。 --- 第二部分：复杂介质中的动量与能量传输 (Momentum and Energy Transport in Structured Media) 本部分的核心在于分析介质的物理结构如何直接调制流体动力学过程，特别关注边界层效应和热力学非平衡态。 第三章：多孔介质中的宏观流动与热迁移 深入研究流体在固相骨架中流动的现象，重点超越传统的达西定律（Darcy's Law）。 非均匀介质中的流动： 探讨渗透率的随机性、各向异性对污染物迁移和油气开采的影响。引入随机介质理论和导数（Spectral Theory）来分析长期传输行为。 高孔隙率流动： 评估从达西流动向过渡性流动（Forchheimer修正）再到完全惯性流动的转变。分析了孔隙几何形状对压降和速度剖面的影响。 热流耦合 (Thermo-Hydro Coupling): 讨论了在热驱动流动（如地热系统或反应堆冷却）中，温度梯度如何通过热对流和热扩散影响液体或气体的有效粘度。 第四章：界面现象与表面张力的作用 本章关注流体与固体或不同流体界面上的动力学，这些现象在微尺度技术和生物工程中占据核心地位。 Marangoni效应： 详细分析了由温度或浓度梯度驱动的表面张力梯度（Marangoni Stress）如何引发流动，并讨论了其在薄膜涂布和焊接过程中的稳定性问题。 润湿动力学与接触角滞后 (Wetting Dynamics and Contact Angle Hysteresis): 考察液滴在固体表面铺展和收缩的动态过程。引入Young-Dupré方程的动态修正，并使用Lewis或Kistler模型解释粘附和内聚力在界面移动中的作用。 微尺度效应： 讨论了当特征长度尺度接近分子平均自由程（Knudsen数增大）时，流体动力学如何从连续介质假设转向稀疏气体效应，重点关注固壁滑移边界条件的引入。 --- 第三部分：反应、耦合与时变系统 (Reactions, Coupling, and Time-Varying Systems) 最后一部分处理具有内在化学活性或在强时间依赖性外部激励下运作的流体系统。 第五章：化学反应性流体动力学 考察化学反应（如燃烧、聚合）与流体运动之间的反馈机制。 反应-扩散方程的耦合： 结合Navier-Stokes方程与质量守恒方程（包含反应项）。分析了化学反应的激活能和温度对流场结构的反馈，尤其是在火焰传播和自催化反应中的失稳问题。 电化学流体力学 (Electrohydrodynamics - EHD): 探讨了电场对导电或极化流体的作用。分析了电场引起的体积力（如离子拖曳）如何改变流动模式，例如在喷墨打印和电润湿显示器中的应用。 第六章：时变载荷下的瞬态响应 专注于系统对快速变化的外部条件（如冲击波、周期性振荡）的响应。 非定常边界层理论： 针对快速变化的壁面速度或压力梯度，分析边界层的分离、再附着和非线性演化。 声-流耦合 (Aeroacoustics Foundation): 探讨气动噪声的产生机制。虽然不深入量子声学，但侧重于如何利用Lighthill的遥远场理论来预测由高速剪切层和涡流脱落产生的压力脉冲。 --- 适用读者与价值 《高级流体力学与复杂介质中的动量传输》为需要超越经典流体力学工具箱的高级学生和研究人员提供了必要的理论深度和数学严谨性。它特别适用于对材料加工、生物流体、微纳机电系统 (MEMS)、能源工程以及化学工程中界面现象感兴趣的读者。本书强调通过严谨的数学推导来理解复杂的物理现象，并辅以大量的案例分析来展示理论模型的实际预测能力。 本书特点： 理论深度： 提供了对非牛顿本构理论和多尺度建模方法的深入分析。 跨学科性： 成功整合了固体力学、统计物理学和化学动力学在流体问题中的应用。 实用导向： 每章末尾附有高级习题，旨在巩固读者在复杂系统分析中的计算和概念理解能力。

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