高等分析力学 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

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出版者:北京理工大学出版社

作者:梅凤翔

出品人:

页数:793

译者:

出版时间:1991.12

价格:0

装帧:

isbn号码:9787810134637

丛书系列:

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《流体力学基础：从纳维-斯托克斯方程到湍流》 概述： 本书深入浅出地介绍了流体力学这一迷人而至关重要的物理学分支。从经典力学的基本原理出发，逐步引导读者理解描述流体运动的核心方程——纳维-斯托克斯方程的推导和物理意义。本书不仅关注理论的严谨性，更注重物理图像的构建，通过直观的阐释和丰富的实例，帮助读者建立对流体行为的深刻认识。内容涵盖了从理想流体到粘性流体的各类模型，从层流的稳定状态到湍流的复杂现象，展现了流体力学研究的广度和深度。 内容详述： 第一部分：流体动力学的基本概念与方程 流体的定义与性质： 首先，本书明确界定了流体的概念，区分了固体与流体之间的本质区别，并介绍了流体所具有的密度、压力、温度、粘度等基本物理性质。我们将探讨这些性质在流体运动中所扮演的关键角色。 流体运动的描述方法： 引入两种描述流体运动的基本框架：拉格朗日描述（追踪单个流体质点）和欧拉描述（关注空间中的固定点）。本书将重点阐述欧拉描述，并介绍速度场、加速度场、涡度场等概念，为后续方程的建立奠定基础。 流体微元上的力学平衡： 基于牛顿第二定律，我们将分析作用在流体微元上的各种力，包括压力梯度力、粘性力、重力等。这是推导控制方程的关键一步。 质量守恒方程（连续性方程）： 通过对流体微元进行质量平衡分析，推导出描述流体质量不灭的连续性方程。我们将讨论其在不同坐标系下的形式，以及其在理解流体密度变化和质量输运中的重要性。 动量守恒方程（纳维-斯托克斯方程）： 这是本书的核心内容之一。我们将详细推导纳维-斯托克斯方程，该方程是描述粘性不可压缩流体动量守恒的基本方程。我们会逐一解析方程中的各项，包括惯性项、压力梯度项、粘性扩散项，并探讨其物理含义。本书将详细阐述粘度概念的引入及其对流体行为的影响。 能量守恒方程： 介绍描述流体能量变化的能量守恒方程，包括内能、动能和位能的变化。我们将探讨功和热传递在能量转化中的作用。 边界条件与初始条件： 强调在求解流体力学问题时，必须给定合适的边界条件（如固壁边界、自由表面边界）和初始条件，这些条件决定了特定问题的解。 第二部分：理想流体与粘性流体的深入分析 理想流体（无粘流体）的运动： 在忽略粘性的情况下，流体力学方程简化为欧拉方程。我们将探讨无粘流体的伯努利方程，分析其在恒定流和不可压缩流中的应用，理解速度、压力和高度之间的关系。 绕流理论基础： 介绍理想流体绕过物体的基本理论，如达朗贝尔佯谬，并分析其局限性，引出粘性对实际流动的影响。 粘性流体的基本概念： 深入探讨粘性的物理本质，区分牛顿流体和非牛顿流体。重点介绍层流（Laminar Flow）的概念，描述流体分层运动的特性，以及其预测性和规律性。 伯努利方程在粘性流体中的修正： 讨论粘性引起的能量损失，以及在实际工程问题中如何修正伯努利方程。 边界层理论： 这是理解粘性流动的另一个核心概念。本书将详细介绍边界层的形成、发展及其重要性。我们将分析边界层内的速度剖面，以及其对阻力和升力的影响。 管内流与管外流： 分别讨论流体在管道内流动（如水管、风道）和物体外部绕流的特点。将介绍达西-韦斯巴赫方程用于计算管道中的压降，并分析不同雷诺数下管流的流态变化。 第三部分：流体力学中的关键现象与应用 相似性原理与量纲分析： 介绍如何利用相似性原理和量纲分析，将复杂的物理问题简化为几个无量纲参数（如雷诺数、马赫数、普朗特数）的函数，从而实现实验结果的推广和模型设计的优化。 压缩性流动： 探讨流体密度随压力或温度显著变化的流动，即可压缩流动。将介绍马赫数及其意义，以及激波的产生和传播。 湍流： 湍流是流体力学中最普遍但也最难处理的现象之一。本书将介绍湍流的统计学特征，如速度涨落、涡旋结构等。我们将讨论几种描述湍流的方法，如雷诺平均方法（RANS），并介绍一些半经验的湍流模型（例如，Prandtl混合长度模型）。本书不会回避湍流的复杂性，旨在为读者建立对这一现象的基本认识。 流体机械基础： 简要介绍泵、风机、涡轮机等流体机械的基本工作原理，以及流体力学在这些工程设备设计中的应用。 传热与传质： 探讨流体流动如何影响热量和质量的传递过程，介绍对流传热和扩散等基本概念。 本书特色： 循序渐进的理论推导： 从最基本的物理概念出发，逐步建立起严谨的数学模型。 直观的物理图像： 辅以丰富的图示和类比，帮助读者理解抽象的力学概念。 贴近实际的工程实例： 结合航空航天、能源、环境等领域的实际问题，展示流体力学的应用价值。 对现代研究方向的初步介绍： 在讲解经典理论的同时，对如湍流模拟等前沿研究领域进行初步的勾勒。 本书旨在为物理学、工程学、气象学、海洋学等相关领域的学生和研究人员提供坚实的流体力学基础。通过对本书的学习，读者将能够理解流体行为的普遍规律，并具备分析和解决实际流体力学问题的能力。

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这本书的章节逻辑安排堪称教科书级别的典范。每一个新的概念引入，都建立在前一个概念的坚实基础上，过渡自然流畅，毫无突兀感。例如，在介绍拉格朗日量之后，作者紧接着就引入了欧拉-拉格朗日方程，并详细分析了其在保守系统中的应用。这种层层递进的结构，极大地帮助我构建了一个清晰的知识体系。我特别欣赏作者在处理复杂推导时的耐心，他总能将复杂的数学运算分解成一系列可管理的小步骤，并配以详尽的文字解释，这对于自学者来说简直是福音。我感觉自己不是在被动地接收知识，而是在积极地参与一场智力的构建过程。

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这本书的装帧设计真是让人眼前一亮，封面采用了一种哑光的质感，触感温润，深蓝色的主色调搭配银灰色的字体，显得既沉稳又不失现代感。整体来说，这本书的开本适中，方便携带，无论是放在书包里还是放在书架上，都显得十分大气。内页纸张的选取也很有考究，纸质厚实，印刷清晰，字迹锐利，长时间阅读下来眼睛也不容易感到疲劳。装订工艺也非常扎实，感觉即便是经常翻阅也不会轻易松散。细节之处可见作者和出版方的用心，这种对实体书体验的重视，在现在这个电子阅读盛行的时代显得尤为可贵。可以说，这本书光是拿在手里把玩，就已经是一种享受了，绝对称得上是值得收藏的佳作。

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我尝试着对比了手头几本市面上常见的力学教材，这本书在对“变分原理”的阐述上，展现出了令人惊叹的深度和广度。作者似乎并没有满足于仅仅停留在机械能的最小化叙述上，而是深入挖掘了其背后的数学结构，以及它如何与其他物理理论（比如电磁学的一些初步概念）产生关联。读到这部分内容时，我明显感觉到了一种超越传统“解题技巧”的教学意图，它在培养读者一种更高级的、对自然规律的统一性的洞察力。这本书的价值在于，它不仅教会你如何计算，更重要的是，它启发你去思考：为什么是这样？这种深层次的探究精神，才是真正的高等教育所应具备的品质。

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这本书的插图质量非常高，而且它们绝不仅仅是装饰品。每一张示意图都精准地捕捉了物理过程的关键要素，很多复杂的力系分解和坐标变换，通过作者精心设计的图示，瞬间变得直观易懂。我尤其赞赏那些三维空间中的矢量分析图，它们清晰地展示了向量场的方向和大小变化，避免了纯粹符号推导带来的抽象感。在讲解一些关键的守恒定律时，图文并茂的呈现方式极大地加深了我对物理图像的理解，这比单纯看文字描述要有效得多。对于那些对空间想象力有较高要求的物理学领域来说，这种高质量的视觉辅助是极其宝贵的财富。

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我花了整整一个周末的时间来研读这本书的绪论部分，作者的写作手法非常独特，他并没有急于抛出复杂的数学公式，而是用一种非常富有哲理性的语言，将物理学的基本思想娓娓道来。这种叙事方式极大地激发了我继续探索下去的欲望。他似乎很擅长捕捉那些隐藏在现象背后的本质，并且能够用非常精妙的比喻来阐释那些抽象的概念。阅读过程中，我时常会停下来，反复咀嚼他对于“约束”和“势能”的定义，那种豁然开朗的感觉，仿佛推开了一扇通往更深层次理解的大门。这不仅仅是一本教材，更像是一场思想的漫步，引领读者从宏观的视角审视经典力学的框架。

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无图，干着急。思路很清晰。

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