Spray / Wall-interaction Modelling by Dimensionless Data Analysis (Berichte Aus Der Stromungstechnik

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出版者:Shaker Verlag GmbH, Germany
作者:Dominik Kuhnke
出品人:
页数:0
译者:
出版时间:2004-12-31
价格:0
装帧:Paperback
isbn号码:9783832235390
丛书系列:
图书标签:
  • Spray
  • Wall-interaction
  • Modelling
  • Dimensionless Data Analysis
  • Fluid Mechanics
  • Heat Transfer
  • Turbulence
  • Atomization
  • Spray Combustion
  • Numerical Simulation
  • Engineering
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具体描述

《流体力学与工程应用:从理论到实践》 本书深入探讨了现代流体力学研究的核心领域,尤其关注了在工程实践中至关重要的两种流动现象:喷射流(Spray)以及壁面相互作用(Wall-interaction)。通过严谨的理论推导与详实的实验分析,本书旨在为读者提供一个全面且深入的理解框架,以应对各种复杂的工程挑战。 第一部分:喷射流的物理机制与建模 喷射流,即液体在压力驱动下从喷嘴或其他开口中喷出的流动,是众多工程领域的核心环节,包括但不限于燃油喷射、农药喷洒、冷却系统以及消防灭火等。本部分将从流体力学基本原理出发,详细阐述喷射流的形成机理。我们将深入分析液滴的产生过程,包括射流的不稳定性(如瑞利不稳定性和韦伯数效应)、液滴的破碎机制(如剪切破碎、加速度破碎和空化破碎)以及液滴在空气中的传播与蒸发动力学。 在理论建模方面,本书将重点介绍描述喷射流行为的关键参数和方法。我们将从欧拉-拉格朗日方法出发,讲解如何追踪和模拟大量离散的液滴,并讨论影响液滴轨迹和分散度的关键因素,如重力、空气阻力、蒸发以及液滴间的碰撞。同时,本书也将介绍基于连续介质理论的欧拉方法,用于描述液滴体积分数和平均速度的演化。 针对喷射流的复杂性,本书还将详细介绍几种重要的无量纲分析方法。我们将解释如何通过识别和分析控制喷射流行为的关键无量纲参数(如韦伯数、雷诺数、马赫数、丹霍夫数等),来简化问题并实现参数空间的缩减。通过无量纲分析,可以有效地将不同尺度和不同工况下的喷射流现象进行关联和统一,从而建立普适性的预测模型。我们将展示如何利用实验数据进行无量纲化处理,并从中提炼出描述喷射流特性的关联式和准则。 第二部分:壁面相互作用的流动机理与控制 壁面相互作用是所有涉及物体与流体接触的工程问题的核心。从飞机机翼的升力产生,到管道内的流动阻力,再到换热器表面的传热效率,壁面效应无处不在,并深刻影响着系统的性能。本部分将首先聚焦于粘性流体在壁面附近的流动,详细阐述边界层理论。我们将深入分析层流边界层的形成、发展以及分离现象,并探讨湍流边界层的特性,包括湍流边界层内外的速度剖面、湍流脉动以及近壁区结构。 本书将重点讨论壁面粗糙度对流动的影响,包括其如何改变边界层的厚度、壁面切应力以及流动分离点。此外,我们还将探讨壁面温度对边界层性质的影响,以及由此引发的传热现象。 在壁面相互作用的建模方面,我们将介绍两种主要的数值模拟方法:基于网格的方法(如有限体积法和有限差分法)以及无网格方法。我们将详细阐述这些方法如何处理壁面边界条件,并讨论在不同网格质量和计算精度下,壁面效应模拟的准确性。 特别地,本部分将深入探讨一种强大的工具——基于无量纲数据分析的壁面建模方法。我们将解释如何通过识别控制壁面相互作用的关键无量纲参数,例如表面粗糙度与特征长度的比例、普朗特数、努塞尔数等,来构建普适性的壁面模型。本书将通过大量工程实例,展示如何利用实验数据和数值模拟结果,通过无量纲化处理,建立描述壁面剪应力、传热系数等关键物理量的关联式。我们将重点介绍如何通过这种方法,克服不同尺度和不同工况下壁面效应的差异性,实现跨尺度的预测和设计优化。 第三部分:喷射流与壁面相互作用的耦合效应 在本部分的综合章节中,我们将探讨喷射流与壁面相互作用的耦合效应,这是许多复杂工程系统设计的关键。例如,在燃烧器设计中,燃油喷射液滴在遇到燃烧室壁面时的行为,直接影响着燃烧效率和污染物排放;在航空航天领域,飞机起落架或襟翼产生的喷射流与机翼表面的相互作用,对气动性能有着显著影响。 我们将分析喷射流冲击壁面时产生的复杂现象,包括液滴的撞击、反弹、铺展、破碎以及其对壁面热负荷和冲刷的影响。本书将结合无量纲分析的思想,研究当喷射流与壁面相互作用时,需要考虑哪些新的无量纲参数,以及这些参数如何影响耦合效应。我们将展示如何利用实验数据和数值模拟,对这些耦合效应进行定量描述和预测。 本书的最终目标是为读者提供一套系统性的理论框架和实用工具,使他们能够深入理解喷射流和壁面相互作用的复杂性,并掌握运用无量纲数据分析方法来解决实际工程问题的能力。通过本书的学习,读者将能够更有效地设计、优化和控制涉及此类流动现象的工程系统,为提高效率、降低能耗、减少环境污染做出贡献。

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读后感

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用户评价

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在我看来,一本好的流体力学书籍,不仅要清晰地阐释理论,更要展示如何将这些理论应用于实际问题。这本书的书名“Spray / Wall-interaction Modelling by Dimensionless Data Analysis”就准确地传达了它的核心内容和研究方法。我对“Dimensionless Data Analysis”这个概念非常感兴趣,因为它代表了一种将不同尺度、不同工况下的实验数据进行有效整合和分析的能力,从而揭示出普适性的物理规律。这对于我理解和解决诸如工业喷涂、发动机燃烧、药物雾化等实际应用中的挑战至关重要。我猜测书中会详细介绍一系列关键的无量纲参数,例如,用于描述液滴惯性力与表面张力之比的韦伯数,用于表征液滴运动时惯性效应与粘性效应之比的雷诺数,以及与壁面润湿性相关的接触角等。我期望书中能够深入探讨这些无量纲参数是如何影响喷雾液滴在撞击、铺展、附着、蒸发等一系列与壁面相互作用过程的。此外,我希望这本书能提供一些具体的案例分析,例如,如何利用这些无量纲参数来优化喷雾系统的设计,以达到预期的喷雾效果,比如在航空发动机中实现更均匀的燃油雾化,或者在制药过程中实现更精确的药物输送。这种从基础理论到工程应用的严谨论证,以及对数据驱动分析方法论的深入探讨,正是我在学术研究和工程实践中所寻求的。这本书的价值,在于它提供了一种跨越具体实验条件的普适性分析工具,帮助我们更深入地理解喷雾与壁面相互作用的复杂机制,从而更有效地指导工程实践,它预示着一种科学的精炼与智慧的展现。

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这本书的封面设计本身就散发着一种严谨而又充满探索精神的气息,那种深邃的蓝色背景,搭配着笔触锐利的银色字体,仿佛在暗示着它将带领读者深入流体力学领域那些最复杂、最核心的奥秘。尽管我还没有开始阅读,但仅凭这视觉上的冲击力,就已经勾起了我极大的好奇心。我一直对流体力学中那些看似微观的现象如何影响宏观的运动轨迹感到着迷,特别是“Spray”和“Wall-interaction”这两个关键词,立刻将我的思绪拉到了航空航天、汽车设计、甚至是一些工业喷涂过程中所遇到的挑战。我相信这本书的作者,通过“Dimensionless Data Analysis”这种方法,一定能够提供一种全新的视角来理解和解决这些问题。这种数据分析方法本身就暗示着一种普遍性和普适性,它不拘泥于具体的尺度或参数,而是致力于挖掘隐藏在现象背后的根本规律。这对于我在研究和工作中遇到的各种边界条件下的流体行为,无疑是一种极大的启发。我特别期待书中能够深入探讨不同几何形状的墙壁对喷雾特性的影响,以及如何通过无量纲分析来优化喷雾的覆盖范围、粒径分布以及附着效率。这种理论上的精深与实际应用上的指导性结合,正是我在寻找的。我已经在脑海中构建了无数个关于这本书内容的想象,关于那些精妙的实验设计,那些令人拍案叫绝的数学模型,以及那些最终能够指导工程实践的洞见。我已经迫不及待地想要翻开它,去感受作者思想的脉络,去理解那些隐藏在数字背后的物理原理,去探索流体力学世界的无尽可能。这本书就像一块等待被挖掘的宝藏,我坚信它会为我打开一扇通往更深层次理解的大门,让我能够以更科学、更有效的方式去分析和解决实际问题。

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我作为一个对科学研究方法论颇为关注的读者,对于“Dimensionless Data Analysis”这个术语尤为敏感。它暗示了一种超越具体实验参数限制的普遍性,一种从数据中提炼出本质规律的能力。这本书名“Spray / Wall-interaction Modelling by Dimensionless Data Analysis”立刻抓住了我的眼球,因为喷雾和壁面相互作用是无数工程应用中的关键环节,从航空发动机的燃油喷射到化工生产中的催化剂涂覆,再到医疗领域的药物递送,其重要性不言而喻。我猜测这本书将深入探讨如何通过引入各种无量纲参数(例如,韦伯数来描述惯性力和表面张力的比值,以判断液滴在撞击壁面时的变形和破碎;斯托克斯数来表征液滴的惯性与粘滞力的比值,以分析液滴的惯性跟随能力等),来有效地描述和预测喷雾在遇到不同性质的壁面时的复杂行为。我非常期待书中能够详细阐述这些无量纲参数的物理意义,以及它们是如何影响液滴的撞击、铺展、反弹、破碎以及与壁面的附着等过程的。此外,我推测这本书会提供一些具体的案例研究,展示如何运用这种无量纲分析的方法来解决实际工程问题,例如,如何通过改变喷雾的参数(如液滴尺寸、速度)或者壁面的属性(如表面能、粗糙度),来优化喷雾在壁面上的铺展面积、附着力或涂层均匀性。这种从基础理论到实际应用的严谨推导和方法论的系统介绍,正是我在学术研究和工程实践中所寻求的。我相信这本书能为我提供一套强大的分析工具和解决问题的思路,从而帮助我更深刻地理解并更有效地解决喷雾与壁面相互作用相关的挑战,它代表了一种精炼科学智慧的路径。

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我之所以对这本书的标题“Spray / Wall-interaction Modelling by Dimensionless Data Analysis”产生浓厚的兴趣,是因为它直接触及了我工作中经常遇到的一个核心问题,并且提供了一种我非常认可的研究方法。喷雾在各种工业过程中的应用极其广泛,从汽车发动机的燃油喷射到化工生产中的催化剂涂层,再到航空航天领域的推进剂雾化,其与壁面相互作用的特性直接决定了过程的效率和最终产品的质量。而“Dimensionless Data Analysis”作为一种研究方法,则意味着本书将致力于从海量、复杂的数据中提炼出最本质、最普适的规律,摆脱具体实验条件限制,从而构建出具有普遍预测能力的模型。我期待书中能够详细解释,如何通过引入一系列关键的无量纲参数(例如,描述液滴冲击壁面时惯性力与表面张力之比的韦伯数,或者表征液滴惯性与粘滞力之比的斯托克斯数),来有效地描述和预测液滴的撞击、铺展、反弹、破碎等一系列与壁面相关的行为。我特别想了解书中是否会提供一些具体的案例研究,展示如何应用这种分析方法来解决实际工程问题,比如如何通过调整喷雾参数或壁面特性,来优化喷雾的铺展范围、液滴的附着率,或是涂层的均匀性。这种理论上的严谨性与实际应用的指导性相结合,正是这本书吸引我的地方。它为我提供了一种强大的分析工具,使我能够更深刻地理解喷雾与壁面相互作用的复杂性,并能以此为基础,更有效地进行工程设计和优化,它象征着一种科学的严谨与智慧的结合。

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阅读一本关于流体力学的书籍,我最看重的往往是其理论的严谨性和数学方法的应用深度。这本书的书名“Spray / Wall-interaction Modelling by Dimensionless Data Analysis”直接点明了其核心内容,即利用无量纲数据分析方法来构建喷雾与壁面相互作用的模型。这是一种非常精炼的科学研究方法,它能够帮助我们从纷繁复杂的物理现象中剥离出关键的、普适性的变量,从而建立起简洁而强大的数学模型。我设想书中会对各种与喷雾和壁面相互作用相关的物理过程进行细致的分解,例如液滴的生成、输运、撞击、铺展、蒸发、蒸腾等,以及这些过程在与不同性质的壁面(如光滑、粗糙、多孔、加热、冷却等)相互作用时所表现出的特性。无量纲分析的应用,意味着作者将不仅仅停留在描述现象,更会致力于找到能够跨越不同尺度和条件的普适性规律。这对于我来说,意味着这本书提供的是一种思维方式,一种解决问题的框架。我尤其期待书中能够展示如何通过实验数据,如何进行有效的降维和特征提取,从而识别出关键的无量纲参数,并在此基础上构建出预测模型。这种理论与实验相结合,并且强调数据驱动的分析方法,是当前科学研究的重要趋势。我很想知道书中是否会涉及一些前沿的数值模拟技术,例如计算流体动力学(CFD)在壁面模型构建中的应用,以及如何将无量纲分析的结果融入到CFD模型中,以提高模拟的准确性和效率。这本书的价值,或许就在于它能够提供一套系统性的方法论,帮助研究者和工程师更深入、更高效地理解和操控喷雾与壁面相互作用这一复杂而又普遍的物理现象,从而在各自的领域取得突破。

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在我选择阅读一本关于流体力学的书籍时,我特别看重其理论的深入程度以及解决实际问题的能力。这本书的书名“Spray / Wall-interaction Modelling by Dimensionless Data Analysis”恰恰满足了我的这些期望。它清晰地表明了研究的主题——喷雾与壁面相互作用的建模,以及所采用的核心方法——无量纲数据分析。我猜测,这本书将深入探讨如何通过引入一组关键的无量纲参数,将一个复杂且多尺度的物理现象,转化成一个更简洁、更普适的数学模型。例如,在分析液滴撞击壁面时,可能需要考虑液滴的速度、尺寸、表面张力、壁面的粘滞性、粗糙度等多种因素,而无量纲分析正是将这些不同量纲的物理量有机地联系起来,找出其相互作用的内在规律。我非常期待书中能详细介绍这些无量纲参数的物理意义,以及它们在决定液滴的撞击行为(如铺展、反弹、破碎、蒸发等)中的作用。我希望书中能提供具体的应用案例,展示如何利用这种分析方法来解决实际工程问题,例如,如何通过调整喷雾参数或壁面特性,来优化喷雾在壁面上的铺展效果,提高涂层的均匀性,或者增强传热效率。这种从基础理论到工程实践的严谨论证,以及对数据驱动分析方法论的深刻剖析,正是吸引我的地方。我相信这本书将为我提供一套强大的分析工具和解决问题的思路,使我能够更有效地理解并解决喷雾与壁面相互作用相关的各种工程挑战,它代表着一种科学的严谨和智慧的结合。

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我倾向于选择那些能够提供深刻见解和实用方法的学术性书籍,而“Spray / Wall-interaction Modelling by Dimensionless Data Analysis”这本书的书名,恰恰满足了我的这一偏好。它直接点出了其研究的核心——利用无量纲数据分析来建模喷雾与壁面相互作用。这是一个在航空航天、汽车工程、能源、甚至生物医学等众多领域都至关重要的课题。我设想书中会深入探讨,如何在处理这些复杂相互作用时,摆脱具体实验参数的束缚,而是聚焦于那些能够跨越不同尺度和介质的普适性规律。我尤其期待书中能够详细阐述,哪些关键的物理量(如速度、尺寸、密度、粘度、表面张力等)需要被考虑,以及如何通过特定的组合和归一化,形成一组有效的无量纲参数。例如,在描述液滴撞击并铺展在固体壁面上的过程时,惯性力、表面张力、粘性力以及壁面润湿性等因素都会扮演重要角色,而无量纲分析正是将这些不同源头的力学效应进行量化比较和归纳的有力工具。我希望书中能提供具体的范例,说明如何通过分析这些无量纲参数的变化,来预测喷雾的撞击行为(如反弹、铺展、破碎、合并等),以及这些行为如何影响最终的涂层质量、传热效率或能量损失。这本书对我而言,不仅是一份对特定流体力学问题的研究报告,更是一本关于如何进行科学建模和数据分析的教科书,它提供了一种将复杂现象转化为可理解、可预测的框架的智慧,这对于我在解决现实世界中的工程难题时,无疑是极具价值的。

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我作为一名对科学研究方法论有着浓厚兴趣的读者,对“Dimensionless Data Analysis”这一概念尤其敏感,因为它意味着一种能够超越具体实验条件限制,揭示普遍性物理规律的强大工具。这本书名“Spray / Wall-interaction Modelling by Dimensionless Data Analysis”正是抓住了我的眼球,因为喷雾与壁面相互作用是无数工程应用中的关键环节,其研究意义重大。我设想这本书会深入探讨如何通过引入一系列关键的无量纲参数,例如,用于描述液滴惯性力与表面张力之比的韦伯数,或者表征液滴惯性与粘滞力之比的斯托克斯数,来有效地描述和预测喷雾在遇到不同性质的壁面时的复杂行为。我特别期待书中能够详细阐述这些无量纲参数的物理意义,以及它们是如何影响液滴的撞击、铺展、反弹、破碎以及与壁面的附着等过程的。此外,我推测这本书会提供一些具体的案例研究,展示如何运用这种无量纲分析的方法来解决实际工程问题,比如,如何通过改变喷雾的参数(如液滴尺寸、速度)或者壁面的属性(如表面能、粗糙度),来优化喷雾在壁面上的铺展面积、附着力或涂层均匀性。这种从基础理论到实际应用的严谨推导和方法论的系统介绍,正是我在学术研究和工程实践中所寻求的。我相信这本书能为我提供一套系统性的分析框架,使我能够以一种更具普遍性和预测性的方式来理解和解决喷雾与壁面相互作用相关的挑战,从而在我的研究和工作中获得更深入的洞察和更有效的解决方案,它代表着一种科学的严谨与智慧的结晶。

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当我在书店或在线浏览书籍时,一本能够清晰地阐述其核心研究方法和应用领域的书籍,总能引起我的高度重视。这本书的书名“Spray / Wall-interaction Modelling by Dimensionless Data Analysis”就属于这一类型。它明确地指向了一个复杂但至关重要的研究课题——喷雾与壁面之间的相互作用,并且提出了一种解决这一问题的核心方法——无量纲数据分析。这让我对书的内容产生了极大的期待,因为这不仅是流体力学领域的一个前沿方向,也与我在实际工程项目中经常遇到的问题息息相关。我猜测书中会详细介绍如何将复杂的、多尺度的物理现象,通过引入一组恰当的无量纲参数,转化为一个更简洁、更普适的数学描述。例如,在分析液滴撞击壁面时,可能需要考虑液滴的动量、表面张力、壁面的粘滞性、表面粗糙度等等,这些因素的量纲各不相同,直接进行比较和分析会非常困难。然而,通过构建如韦伯数、雷诺数、毛细数等无量纲参数,可以将这些不同量纲的物理量有效地关联起来,从而揭示出作用于液滴行为的关键驱动力。我特别想知道书中是否会深入探讨如何选择合适的无量纲参数,以及如何根据不同的壁面类型(例如,光滑壁面、粗糙壁面、超疏水壁面等)和不同的喷雾特性(例如,单相流、多相流、液滴尺寸分布等)来构建相应的模型。这种方法论的探索,以及它在实际工程问题中的应用案例,将是本书对我最有价值的部分。我期待这本书能为我提供一套系统性的分析框架,使我能够以一种更具普遍性和预测性的方式来理解和解决喷雾与壁面相互作用相关的各种工程挑战,从而在我的研究和工作中获得更深入的洞察和更有效的解决方案,它代表着一种科学的严谨和智慧的结晶。

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我通常会从一本书的引言部分开始,去了解作者的写作意图和全书的总体框架。从书名“Spray / Wall-interaction Modelling by Dimensionless Data Analysis”以及副标题“Berichte Aus Der Stromungstechnik”来看,这本书很可能是一份来自某个研究机构或学术会议的报告集,或者是对某个特定研究领域的深度综述。流体力学,尤其是涉及到喷雾和壁面相互作用的领域,是许多现代工程技术的核心。例如,在内燃机中,燃油喷雾在燃烧室内的雾化、雾滴在壁面的撞击、铺展和蒸发过程,都极大地影响着燃烧效率和排放。在航空领域,飞机引擎喷口产生的气流与机身的相互作用,以及在高亚音速或超音速飞行时可能出现的“颤振”现象,也都与壁面相互作用密切相关。而“Dimensionless Data Analysis”这种方法,顾名思义,强调的是通过引入无量纲参数来简化复杂问题,提取出普适性的规律。这对于跨尺度、跨介质的流体分析至关重要。想想看,无论是微观的纳米级喷雾,还是宏观的工业级喷射,如果能找到一套通用的无量纲参数来描述它们的壁面行为,那么研究的效率将大大提高,经验性的试错过程也能大幅减少。我猜测书中会详细介绍一些关键的无量纲数,比如雷诺数、韦伯数、斯托克斯数等,并解释它们在描述喷雾与壁面相互作用过程中的作用。我很期待书中能提供一些具体的案例分析,比如某个特定工业应用场景,如何通过分析这些无量纲参数来预测和优化性能。这种从基础理论到工程应用的严谨推导,是我非常欣赏的。这本书的出现,或许能为我在处理类似问题时,提供一套更加系统化、理论化的分析工具,从而提升我解决问题的能力和深度。

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