Dynamics of Fluids in Porous Media pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

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出版者:Dover Publications

作者:Jacob Bear

出品人:

页数:784

译者:

出版时间:1988-9-1

价格:USD 34.95

装帧:Paperback

isbn号码:9780486656755

丛书系列:

图书标签:

• 地下水动力学
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• Dynamics
• 流体动力学
• 多孔介质
• 传热
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• 数值模拟
• 岩石物理
• 地下水
• 油气藏
• 渗流
• 微观力学

《多孔介质流体动力学：理论与应用》 本书深入探讨了流体在多孔介质中运动的复杂现象，为理解和预测各种自然及工程过程提供了坚实的理论基础和实用的分析工具。内容涵盖了多孔介质的基本概念、流体流动的基本定律、饱和和非饱和流动的分析方法，以及在不同领域中的广泛应用。 核心内容概览： 多孔介质的几何与物理特性： 书籍从定义和表征多孔介质的孔隙结构开始，详细介绍了孔隙度、渗透率、介质骨架的性质（如孔径分布、比表面积）等关键参数。理解这些特性是准确描述流体行为的前提。我们将探讨如何通过实验测量和图像分析来量化这些参数，并介绍常用的多孔介质模型，如斯通利模型、哥达特模型等。 达西定律及其扩展： 作为多孔介质流动的基石，达西定律及其适用范围被详尽阐述。我们将深入分析达西定律的微观起源，以及在层流条件下其预测的准确性。在此基础上，本书将介绍对达西定律的各种修正和扩展，包括高雷诺数下的非达西流动（惯性效应）、粘弹性流体在多孔介质中的流动、以及多孔介质的各向异性对流动的影响。 饱和流动的数学模型： 本部分着重于在孔隙完全被流体充满时的流动现象。我们将推导并分析适用于饱和流动的控制方程，如连续性方程和动量方程，重点关注基于达西定律的解析解和数值解方法。案例分析将涵盖地下水流动、油气藏工程中的渗流计算等，并讨论如何处理复杂的边界条件和初始条件。 非饱和流动的理论与模拟： 非饱和流动，即流体与气体共同存在于孔隙中的情况，是许多环境和地质过程的关键。本书详细阐述了描述非饱和流动的基本原理，包括毛细压力、相对渗透率的概念及其影响因素。我们将深入讲解 Richards 方程，并讨论求解此类非线性偏微分方程的数值方法，如有限差分法、有限元法等。对土壤水分迁移、污染物扩散等问题的深入分析将帮助读者理解这些理论的应用。 多相流在多孔介质中的运动： 在油气开采、地质工程等领域，多相流（如油、水、气）在多孔介质中的协同运动是核心问题。本书将介绍描述多相流流动特性的关键概念，如饱和度、毛细压力、相对渗透率等。我们将探讨井网优化、提高采收率（EOR）等问题中的多相流模拟技术，并分析多相流的优势和劣势。 扩散与传质过程： 除了宏观流动，分子扩散和对流扩散在多孔介质中也扮演着重要角色，尤其是在污染物迁移、化学反应等过程中。本书将系统介绍 Fick 扩散定律，并讨论在多孔介质中的有效扩散系数的计算。我们将分析对流扩散方程，并探讨其在描述物质传输过程中的应用，包括污染物在土壤和地下水中的迁移模型。 数值模拟技术与软件应用： 随着计算能力的提升，数值模拟已成为研究多孔介质流体动力学不可或缺的工具。本书将介绍主流的数值模拟技术，如有限差分法、有限元法、有限体积法等，并讨论它们在多孔介质流动模拟中的优缺点。同时，将引导读者了解并初步应用相关的专业模拟软件，如 COMSOL Multiphysics、FEFLOW、CMG 等，通过实际案例展示模拟的流程和结果解释。 实际应用案例研究： 为了将理论与实践相结合，本书精选了多个不同领域的典型案例进行深入剖析。这些案例将涵盖： 水文学与水资源管理： 地下水补给与排泄、含水层模拟、水土保持措施的评估。 石油工程： 油气藏数值模拟、提高采收率技术（如注水、气顶、化学驱）的评估、井筒流动的多相流模拟。 环境工程： 污染物在土壤和地下水中的迁移模拟、渗滤液迁移分析、垃圾填埋场设计。 土木工程： 土壤固结、地基稳定性分析、隧道涌水预测。 能源储存与利用： 地热储能、氢气地下储存、碳捕集与封存（CCS）的流体动力学考量。 本书的特点： 理论与实践并重： 本书在介绍核心理论的同时，大量引入实际工程问题和案例，帮助读者将抽象概念与具体应用联系起来。 循序渐进的讲解： 内容设计上由浅入深，从基本概念到复杂的模型和模拟技术，适合不同背景的读者。 全面的覆盖范围： 涵盖了饱和流、非饱和流、多相流以及扩散传质等关键主题。 强调计算方法： 重点介绍和应用数值模拟技术，为解决实际问题提供强有力的工具。 目标读者： 本书适合于从事水文学、地质学、石油工程、环境工程、土木工程、能源工程等领域的科研人员、工程师、研究生以及对多孔介质流体动力学感兴趣的本科生。通过阅读本书，读者将能够深刻理解多孔介质中流体运动的规律，并能够运用所学知识解决实际工程难题。

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我发现这本书在引用和参考文献的处理上显得非常随意，这让我对其学术严谨性产生了很大的疑问。书中引用的文献往往只给出了作者和年份，对于查找原始出处构成了极大的不便。更令人困惑的是，有些非常基础且重要的概念，比如某种特定流动区域的界定，在书中被当作是既定的事实来陈述，却没有给出明确的、可追溯的早期文献支持。这与我通常阅读的高质量工程或物理学著作形成了鲜明的对比，那些书会细致地标注出哪些成果属于哪位先驱，以示对前人工作的尊重和学术脉络的清晰。这本书读起来，仿佛所有的知识都是凭空出现的，缺乏历史的积累和学派之间的辩论过程。这不仅影响了阅读的连贯性，也让读者难以追踪特定理论的发展轨迹，对于希望进行深入研究的读者来说，这是一个非常不友好的设计。

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这本书的案例分析部分少得可怜，几乎可以忽略不计。虽然理论推导部分篇幅巨大，但缺乏将这些复杂数学模型与真实世界工程问题联系起来的桥梁。比如，在讲解毛细压力和相对渗透率曲线时，书中给出了各种复杂的函数形式，却没有提供足够多的实际油藏数据拟合的例子，或者展示如何利用这些曲线来预测地下水文或油气开采中的关键指标。我花了大量时间去理解那些抽象的偏微分方程，却不知道如何在实际的工程软件输入文件中体现这些参数。对于那些从事应用研究的人来说，一本好的教材不仅要教你“如何算”，更要教你“算什么”以及“算出来的结果意味着什么”。这本书似乎完全停留在纯粹的理论层面，使得知识的应用价值大打折扣，读完之后，我感觉脑子里装满了高深的公式，却对如何解决一个实际的渗流问题感到一片茫然，这种理论与实践的脱节感是它最大的遗憾。

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从内容深度来看，这本书的覆盖面倒是挺广的，几乎涵盖了从达西定律的经典应用到近现代对非线性渗流和化学反应耦合流动的探讨。然而，这种广度似乎是以牺牲清晰度和连贯性为代价的。很多关键概念的引入缺乏足够的铺垫，像是直接把最后的结果抛给了读者。比如，在介绍非均匀介质中的尾迹效应时，作者似乎预设读者已经非常熟悉对流-弥散方程的各种变体及其在不同边界条件下的求解技巧。当我试图去深究某个特定模型是如何推导出来的，或者其背后的物理假设究竟是什么时，书中往往会用一句轻描淡写的“众所周知”或者“通过标准方法可证”一带而过。这使得我感觉自己像是一个在走廊上被匆忙塞进一堆高级术语的门外汉，而不是一个正在接受系统训练的学生。对于希望深入理解“为什么”而不是仅仅记住“是什么”的读者来说，这种行文风格无疑是一种巨大的挫败。

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这本书的排版简直是一场灾难，简直让人怀疑排版人员是不是在跟读者作对。页边距窄得令人发指，正文字体又小得像是给蚂蚁看的，再加上时不时出现的那些长得仿佛没有尽头的公式块，占据了几乎半页纸的空间，使得整页的阅读体验极其压抑。更要命的是，图表的质量也让人不敢恭维。那些本该清晰展示流线、压力梯度或者孔隙结构演变的插图，往往是那种低分辨率的黑白线条图，细节模糊不清，很多时候我根本无法分辨出图例中的不同标记所代表的物理含义。在讨论复杂的多相流问题时，这种视觉上的困难被放大了十倍。我常常需要将书本拿到眼前凑近了看半天，才能勉强分辨出某个下标或者角标到底是什么，这极大地分散了我的注意力，也拖慢了我理解复杂概念的进度。学术书籍的生产不应该只是把内容堆砌起来，良好的阅读体验同样是知识有效传递的关键一环，在这方面，这本书的表现可以说是令人失望透顶。

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这本书的封面设计简洁得有点过头了，那种灰蒙蒙的色调，初看之下实在让人提不起什么兴趣。我原本是冲着书名里“Dynamics of Fluids”这几个字去的，想着可能会有一些宏大叙事或者至少是物理过程的清晰图解。然而，打开书后，那种扑面而来的全是密集的数学公式和符号，几乎找不到一段能让人放松下来去理解其物理背景的文字描述。感觉作者把所有精力都放在了推导和证明上，而完全忽略了“教学”这两个字。每一个定理的出现都显得那么突兀，好像读者已经对流体力学和渗流理论了如指掌，可以直接跳入最深层的分析层面。对于我这种希望从基础概念逐步建立起对多孔介质中流体运动理解的人来说，这本书的门槛高得令人望而却步。它更像是一本给已经有深厚背景的研究人员准备的参考手册，而不是一本可以用来学习和入门的教科书。读起来非常吃力，我不得不反复查阅其他基础教材来补充那些缺失的直观解释和物理图像。

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Supplementray textbook by Prof Ivan Yotov in his fantastic course "Advanced Scientific Computing" for first year PhD. But the book is not that good, it's layout is so terrible to read.

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