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出版者:Prentice Hall PTR

作者:Jefferson W. Tester

出品人:

页数:960

译者:

出版时间:1996-09-08

价格:USD 116.33

装帧:Paperback

isbn号码:9780139153563

丛书系列:

图书标签:

• 热力学
• 应用热力学
• 工程热力学
• 物理化学
• 能源
• 传热
• 流体力学
• 统计热力学
• 热机
• 制冷

书名：流体力学与管道系统设计 作者： [此处留空，或使用一个虚构的专家姓名] 出版社： [此处留空，或使用一个信誉良好的学术出版社名称] ISBN： [此处留空，或使用一个虚构的ISBN] --- 内容简介： 《流体力学与管道系统设计》是一部全面、深入探讨流体运动规律及其在工程实践中具体应用（尤其聚焦于复杂的管道系统设计与优化）的权威著作。本书旨在为土木工程、机械工程、化学工程、环境工程以及航空航天等领域的学生、研究人员和一线工程师提供一个坚实而实用的知识框架。 本书的结构精心设计，从基础理论出发，逐步过渡到复杂系统的实际建模与工程决策。我们坚信，对流体力学基本原理的深刻理解是成功设计任何流体输送系统的基石。因此，全书内容力求在理论的严谨性与应用的直观性之间找到完美的平衡。 第一部分：流体力学基础与本构方程 本部分将读者带入流体力学世界的入门阶段。我们首先系统地介绍了流体的基本概念，包括物质状态、密度、粘度和表面张力等宏观特性。随后，本书详细阐述了流体力学分析中最为核心的三个基本方程：质量守恒方程（连续性方程）、动量守恒方程（纳维-斯托克斯方程组）以及能量守恒方程。 在处理不可压缩流体时，我们深入剖析了欧拉方程和伯努利方程的适用条件和局限性，并引入了粘性流体的概念，详细讨论了牛顿流体与非牛顿流体的区别及其本构关系。对于粘性流体，雷诺数的引入及其对流动形态（层流与湍流）的判别作用被置于突出地位。本书特别关注了边界层理论的建立，解析了摩擦阻力和压强梯度在流动中的作用，这是理解管道内摩擦损失的关键。 第二部分：无粘流动、势流与流函数 虽然实际工程中流体均存在粘性，但对理想流体（无粘流体）的分析仍然是理解复杂流动模式的重要理论工具。本章介绍了势流理论，包括速度势和流函数，并展示了如何利用复势函数来求解二维不可压缩无粘流动的解析解。通过对源、汇、偶极子以及自由流等基本流场的叠加，读者将能够构建和分析例如翼型绕流等经典问题。此部分内容为后续处理复杂边界条件下的流动问题奠定了数学基础。 第三部分：粘性流动的分析与解析解 本部分聚焦于粘性流体在特定几何条件下的精确解。我们详细分析了圆管内的层流（Poiseuille流），推导了速度分布和压降关系。同时，也探讨了平板边界层内的流动，包括层流边界层的厚度发展和动量积分方程的应用。对于湍流流动，本书承认其内在的随机性和复杂性，但仍会介绍雷诺平均纳维-斯托克斯（RANS）方程的基本形式，以及湍流模型（如 $k-epsilon$ 模型和 $k-omega$ 模型）的物理意义和适用范围，为计算流体力学（CFD）的引入做好铺垫。 第四部分：流动测量与实验技术 理论分析必须与实际测量相结合。本章系统地回顾了流体力学中常用的实验技术。内容涵盖了静态和动态压力测量（如皮托管、静压孔）、流速测量（如皮兰管、涡街流量计、超声波流量计）以及粒子图像测速（PIV）等先进的非接触式测量方法。此外，本书还讨论了实验数据的处理、不确定度分析以及如何构建可靠的实验测试台架，确保工程数据的准确性。 第五部分：管道系统设计与水头损失计算 这是全书应用的核心部分。本章将前述理论知识直接应用于工程实践——管道系统的设计。我们首先详细分类和推导了沿程摩擦损失（达西-韦斯巴赫公式）和局部损失（如阀门、弯头、突然收缩或扩张处的能量损失）。本书提供了大量的阻力系数图表和经验数据，以支持准确的工程估算。 随后，内容转向系统级别的分析。我们讨论了串联和并联管道系统的水力分析方法，并引入了“当量长度法”和“阻力系数法”来简化复杂管网的计算。对于高压或长距离输送系统，流体的压缩性效应（如水锤现象）被单独列出进行深入分析，包括压力波的产生、传播速度和抑制措施的设计。 第六部分：泵与提升设备选型 管道系统中驱动流体运动的装置是设计的关键环节。本章专注于离心泵和轴流泵的工作原理。我们详细解析了泵的性能曲线（扬程-流量、效率-流量），并探讨了必需有效吸入头（NPSH）的概念及其在防止汽蚀现象中的重要性。书中提供了完整的泵选型流程，指导工程师如何根据系统需求曲线（系统阻力曲线）匹配合适的泵，并讨论了变频调速对泵站运行效率的影响。 第七部分：管网优化与现代设计方法 在现代工程中，设计不仅要满足功能要求，还要考虑经济性和可持续性。本章介绍了管网的优化设计原则，包括如何最小化总的管道长度或泵的运行能耗。对于大规模复杂管网（如城市供水系统或工业冷却水循环系统），本书介绍了如何应用线性规划或非线性优化算法进行网络平衡和节点压力优化。最后，我们探讨了流体输送系统中的材料选择、腐蚀控制以及管道布局中的水力冲击防护策略。 读者对象： 本书适合高年级本科生、研究生，以及需要掌握流体力学与管道设计技能的专业工程师。对涉及流体输送、热交换器、水处理、石油天然气传输等领域的专业人员具有极高的参考价值。本书的每一章都包含大量的例题和实际工程案例分析，帮助读者将理论知识转化为解决实际问题的能力。

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《Thermodynamics and Its Applications》这个书名，仿佛打开了一扇通往科学殿堂的大门。我一直对热力学这个领域充满了敬畏与好奇。它所揭示的关于能量转化、热量传递以及系统状态变化的规律，是理解我们所处世界运转方式的根本。我非常期待这本书能够深入浅出地讲解这些核心概念，并着重展示这些理论如何在工业生产、日常生活以及新兴科技中得到广泛应用。我希望通过阅读这本书，能够获得对热力学原理在各个领域的深刻理解，并且能够将这些知识内化，形成一种科学的分析和解决问题的能力，从而在未来的学习和实践中受益匪浅。

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手捧《Thermodynamics and Its Applications》，我的思绪如同被激活的分子，开始在浩瀚的科学知识海洋中畅游。热力学，对我而言，不仅仅是一门学科，更是一种理解世界运作的思维方式。它教会我们如何审视能量的得失，如何预测过程的方向，以及如何理解系统从有序到无序的必然趋势。我期待这本书能够将这些抽象的理论，通过生动而具体的案例，呈现在我面前。我希望看到那些看似难以理解的公式，如何在实际的工程设计、化学反应或者生物过程中，扮演着至关重要的角色，从而让我能够更深刻地体会到科学的逻辑之美和应用之广。

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这本书的书名是《Thermodynamics and Its Applications》，读起来就一股浓浓的学术气息扑面而来，勾起了我探索科学奥秘的好奇心。我一直对热力学这个领域充满兴趣，总觉得它隐藏着许多关于物质世界运作的终极秘密。从蒸汽机的发明到现代能源产业，热力学无疑扮演着至关重要的角色。这本书的标题似乎承诺了对这个迷人领域的深入剖析，特别是“Applications”这个词，让我对接下来的内容充满了期待。我迫不及待地想知道，那些抽象的热力学定律如何能够如此有力地解释我们周围世界的各种现象，比如为什么冰会融化，为什么太阳会发光，以及为什么我们的身体能够维持生命活动。

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在翻开这本书之前，我内心充满了对未知知识的渴望。热力学，这个名字本身就带有一种深邃和复杂的美感，它关乎能量、温度、熵等基本概念，这些概念不仅仅是物理学的基石，更渗透到化学、工程学乃至生物学等多个学科。我一直认为，理解热力学是理解物质世界运作规律的关键，就像学习语言一样，掌握了热力学的基本原理，我们才能更深刻地解读自然界发出的信号。这本书的出现，无疑为我提供了一个系统学习和深入理解热力学的绝佳机会。我希望它能带领我穿越那些复杂的公式和理论，直抵热力学核心的智慧，让我能够将这些抽象的概念与实际应用联系起来，看到科学的严谨与力量。

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读到《Thermodynamics and Its Applications》这个书名，我立刻联想到了那些改变世界的伟大发明。从工业革命时期的蒸汽机，到我们今天日常生活中无处不在的空调和冰箱，热力学原理是所有这些技术的基石。我一直对这些“幕后英雄”般的科学原理感到着迷，它们虽然不直接呈现在我们眼前，却深刻地影响着我们的生活方式和技术发展。我希望这本书能够像一本详尽的图鉴，为我一一解读这些热力学原理在不同领域的应用，让我能够清晰地看到科学理论是如何转化为改变世界的强大力量的，从而更深刻地理解人类智慧的创造力。

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拿到《Thermodynamics and Its Applications》这本书，我的脑海中立刻涌现出无数关于科学和技术的画面。我想象着书中会详细阐述能量转换的奥秘，解释为什么某些过程是自发的，而另一些则需要外界的干预。我期待着能够理解熵增原理在描述宇宙演化过程中的作用，以及它如何解释了万物趋向无序的普遍趋势。更重要的是，我希望这本书能给我带来那些“啊哈！”的时刻，即当我看到抽象的理论如何巧妙地应用于解决实际问题时，所产生的豁然开朗的感觉。比如，如何设计更高效的发动机，如何开发更清洁的能源，这些都是我对这本书最直接的期待，希望能从中找到答案。

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当我看到《Thermodynamics and Its Applications》这本书时，我的脑海中立即浮现出各种与能量和转化相关的概念。热力学，在我看来，是连接理论科学与工程实践的桥梁。它不仅解释了基本的物理定律，更重要的是，它为我们理解和优化各种能源系统提供了强大的工具。我特别期待这本书能详细阐述热力学第二定律的普适性，以及它如何影响着效率和可行性。同时，我也渴望了解这些理论是如何被应用于实际问题的解决，比如如何提高能源利用效率，如何设计更环保的生产过程，这些都是我非常感兴趣的方面，希望这本书能够给我带来清晰的解答和启发。

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《Thermodynamics and Its Applications》这个书名，足以点燃我对科学探索的热情。我一直认为，热力学是理解物质世界运作机制的一把钥匙，它揭示了能量的本质，以及它如何在各种系统中进行转换和传递。从微观粒子的运动到宏观宇宙的演化，热力学定律无处不在，影响着一切。我渴望在这本书中找到对这些基本原理的透彻讲解，并更进一步地了解这些原理如何在工程、化学、甚至生物学等领域得到具体的应用。我希望它能带我领略科学的严谨与优美，并启发我思考如何将这些深刻的洞察力应用于解决现实世界面临的挑战，比如能源危机和环境保护。

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《Thermodynamics and Its Applications》这个书名，激起了我对科学严谨性和实用性的双重向往。热力学，作为一门古老而又充满活力的学科，它的理论基础对于我们理解物质世界的本质至关重要。我一直对能量的守恒与转化、温度的意义以及熵的概念在描述事物发展趋势中的作用感到着迷。我期待这本书能够系统地梳理这些核心概念，并清晰地展示它们如何在现实世界的各种应用中发挥作用，例如在化工、能源、材料科学等领域。我希望通过阅读这本书，能够更深刻地理解科学的逻辑力量，以及如何将这些抽象的知识转化为解决实际问题的能力，从而提升我的科学素养。

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我对《Thermodynamics and Its Applications》的期待，很大程度上源于我对科学原理如何转化为实际应用的浓厚兴趣。热力学，这个古老而又充满活力的学科，其理论基础的建立，为无数现代科技的诞生奠定了坚实的基础。从内燃机的效率优化，到制冷技术的普及，再到新能源的开发，每一个进步的背后，都离不开对热力学定律的深刻理解和巧妙运用。我希望这本书能像一位经验丰富的向导，带领我深入探索热力学理论的每一个角落，并清晰地展示这些理论是如何在现实世界中发挥作用的，让那些看似高深的公式变得生动而有意义，最终能够启发我思考如何将这些知识运用到我自己的学习和生活中。

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