解析流动：画说流体力学 pdf epub mobi txt 电子书下载 2026

简体网页||繁体网页

☆☆☆☆☆

出版者:

作者:王洪伟

出品人:

页数:240

译者:

出版时间:2020-12

价格:89.00元

装帧:平装

isbn号码:9787115544926

丛书系列:

图书标签:

下载链接在页面底部

facebook linkedin mastodon messenger pinterest reddit telegram twitter viber vkontakte whatsapp 复制链接

具体描述

本书是解释日常流动现象，介绍流体力学知识的科普书，在保证趣味性的同时对所涉及的流体力学知识有较为深入的讲解。在对流动现象的解释中努力保证在通俗易懂和科学严谨之间的平衡，让不同层次的读者都能有收获。

书中全部插图均为作者在电脑上手绘完成，尽量用图解而不是文字来表达，力求解释清晰又不啰嗦。辅以流体力学一般知识点的补充，以及几个自己在家就可以进行的小实验来深入理解流体力学的原理。

本书既适合广大科学爱好者，也适合专业的流体相关工作者阅读，是一本深入浅出的专业科普书。

好的，以下是根据您的要求，为您撰写的一份关于一本名为《解析流动：画说流体力学》的书籍的简介。这份简介旨在详细介绍该书的内容，同时避免提及任何关于“人工智能”或“AI生成”的词汇，并力求语言自然流畅，避免模板化痕迹。 --- 《解析流动：画说流体力学》图书简介引言：穿越无形的边界，探寻流动的本质自古以来，水、风和烟雾等流体的运动便以其复杂性与多变性吸引着人类的目光。从古代的灌溉系统到现代的航空航天技术，流体力学始终是连接理论与实践的关键桥梁。然而，对于许多初学者或非专业人士而言，流体力学的理论框架往往显得抽象而难以捉摸，那些复杂的偏微分方程和边界条件常常成为理解和掌握这门学科的巨大障碍。《解析流动：画说流体力学》正是为了打破这种隔阂而诞生的力作。本书的核心理念，正如其副标题“画说”所揭示的，是通过视觉化的叙事方式，将抽象的流体力学概念转化为直观、易于理解的图像和模型。我们摒弃了传统教科书中晦涩难懂的纯文字堆砌，转而采用大量精心绘制的插图、示意图以及流程解析图，构建一个沉浸式的学习体验，让读者在“看”的过程中自然而然地“理解”流动。第一部分：基石的构建——流体力学的脉络与工具本书的开篇聚焦于流体力学的基本概念和分析工具的建立。我们首先深入探讨了流体与固体的本质区别，从微观层面解析了流体的特性，如粘度、密度和表面张力。随后，本书将重点放在了流场描述的数学语言上。我们并非直接抛出复杂的纳维克斯-斯托克斯方程，而是通过分步解析的方式，引导读者理解物质点随时间变化的轨迹——流线、迹线和流迹线之间的区别与联系。通过一系列对比鲜明的图示，读者可以清晰地看到，同一组速度场下，描述空间路径与时间路径所需的视角是何等不同。我们详细阐述了流体运动的控制方程，特别是连续性方程、动量方程（牛顿第二定律在流体中的应用）和能量方程。在介绍这些方程时，本书采用了一种独特的“拆解”方法。每一个方程都配有对应的物理场景图解，例如，一个简单的管道流动或一个翼型周围的空气流动，图示会用箭头、颜色编码和局部放大图来标示出压力梯度、粘性剪切力和惯性力的相对大小和作用方向。这使得读者能够直观地感受到，当这些力在特定区域失衡时，流体将如何响应。第二部分：理想与现实的对话——简化模型的精妙理解了基本方程后，本书进入了对流体力学中经典简化模型的深入解析。这是流体力学理论的魅力所在，即如何在特定约束条件下，通过合理的假设，将复杂问题转化为可求解的形式。无粘流体与欧拉方程：我们通过清晰的图示描绘了伯努利原理的物理图像。一个经典的例子是文丘里管，书中会用流速变化与压力变化的对比图，辅以流线形状的演变，让读者深刻理解“流速快的地方，静压低”这一现象背后的能量守恒逻辑。粘性流体的入门——雷诺数的作用：雷诺数（Re）是流体力学中的核心无量纲参数。本书用大量的篇幅和生动的对比图，解释了雷诺数如何决定了流动的特性——从层流的有序光滑到湍流的混沌无序。通过模拟不同雷诺数下流体穿过圆柱体的图像，读者可以清晰地观察到钝体尾流的分离点、卡门涡街的形成，以及流动分离如何导致阻力的剧增。边界层理论的视觉化：边界层是理解摩擦阻力的关键。书中专门设计了一组剖面图，细致展示了固体表面附近流速梯度如何迅速变化，以及主流与边界层之间的相互作用。这部分内容将边界层内的速度剖面形状（如普朗特经验律）以曲线图的形式与实际流场图景相结合，加深了对“粘性效应主要集中在薄层内”这一概念的理解。第三部分：应用与拓展——从宏观到微观的实践之旅本书的后半部分将理论知识应用于具体的工程和自然现象中，展示流体力学的普适性。内部流动：管道与泵送系统：针对工程实践，我们详细分析了管道中的摩擦损失（达西-韦斯巴赫公式）。书中提供了穆迪图（Moody Diagram）的详细解读，但不同于单纯的图表展示，我们通过动态的流程图，展示了粗糙度、雷诺数如何共同作用，决定了沿程阻力系数的变化路径。对于不可压缩流体在非圆形管道中的流动，我们也提供了截面形状对剪切应力分布的影响图。外部流动：升力和阻力的奥秘：航空航天是流体力学的“主战场”。在讨论翼型设计时，本书通过剖面图解析了库塔-茹科夫斯基定理的物理基础，即通过引入环量来解释升力的产生。我们利用矢量分解图，清晰地展示了升力是如何由压力分布和粘性剪切共同作用的结果。对于不同攻角下的气流分离现象，也配有详细的示意图，帮助读者理解失速的临界点。可压缩流体的初步探索：虽然重点在于低速流动，但本书也对等熵流和激波的初步概念进行了可视化介绍。通过对马赫数的引入，我们展示了跨音速流动中气流如何因几何约束而发生突变，用冲击波的示意图强调了能量在高度压缩下的特性变化。结语：流动的智慧，未来的启示《解析流动：画说流体力学》是一本献给所有渴望真正“看见”流体运动的探索者的指南。它不是要取代严谨的数学推导，而是通过形象化的语言和精确的图示，为这些数学符号赋予了鲜活的物理意义。通过本书的阅读旅程，读者将不再满足于仅仅记住公式，而是能够从根本上理解流体为何如此运动，从而在面对复杂工程问题时，能以更直观、更深刻的洞察力去分析和解决。掌握了这些视觉化的工具，流体力学的世界将向您敞开一个清晰、有迹可循的大门。 ---

作者简介

王洪伟

博士，北京航空航天大学讲师，作为核心成员参加多项自然科学基金、航空基金、重点实验室基金，以及来自总装，陆航，海航等部门的项目，以及211和985工程建设和重点实验室建设等。在国内外期刊发表研究论文十余篇并获得多项专利。出版教材一本。

目录信息

第 1 章什么是流体
1. 流体是能流动的物质 / 2
动手做：观察液体的自然形状 / 5
2. 流体的独特性质——黏性和压缩性 / 6
知识点：连续的流体 / 9
3. 压力就是指压强 / 10
知识点：体积力和表面力 / 12
4. 图钉和千斤顶 / 13
5. 神奇的表面张力 / 14
6. 覆杯实验探秘 / 16
7. 危险的气泡 / 20
第2 章流动中的力与能量 23
8. 开车兜风 / 24
知识点：流动中的质量守恒 / 26
9. 喷气推进 / 27
10. 靠空气“悬浮” / 29
知识点：流动中的动量定理 / 30
11. 非常重要的科恩达效应 / 32
12. 可疑的科恩达飞行器 / 34
13. 流动中的功与热 / 36
14. 气体的吸热与放热 / 38
知识点：流动中的能量方程 / 40
15. 容易误用的伯努利定律 / 41
16. 射流的压力与环境相同 / 45
17. 吹吸大不同 / 46
18. 发动机“吸鸟”吗？ / 48
19. 小学数学题——水池进排水 / 51
20. 通风专家土拨鼠 / 55
21. 飞行的奥秘 / 56
动手做：观察机翼对流体的扰动 / 60
22. 飘动的纸条 / 61
23. 射流中的乒乓球 / 64
24. 危险的站台 / 67
25. 越阻拦越加速 / 70
26. 塑料瓶空调靠谱吗？ / 72
27. 飞吧水火箭 / 74
第3 章声速与超声速 77
28. 追赶声音 / 78
29. 声速史话 / 80
知识点：声速公式的推导 / 82
30. 声波和声爆 / 83
31. 压力波和激波 / 86
32. 遇到障碍物的超声速流动 / 90
动手做：自制纹影仪 / 95
33. 管道内的超声速流动 / 97
34. 先收再扩的拉伐尔喷管 / 101
第4 章粘性主导的流动 105
35. 小粘性的大影响 / 106
知识点：普朗特的边界层理论 / 108
36. 流动中的摩擦力 / 109
37. 受粘性影响的一层——边界层 / 110
38. 各种物体表面的边界层 / 112
39. 边界层全貌 / 114
40. 管道中的流动 / 115
第5 章混乱的流动——湍流 117
41. 雷诺实验——湍流研究新篇章 / 118
42. 生而混乱的湍流 / 120
43. 裹挟环境流体的湍动射流 / 124
44. 什么是雷诺数？ / 127
第6 章流动的阻力与损失 131
45. 恼人的流动分离 / 132
动手做：丝线法显示分离 / 137
46. 交互脱落的涡——卡门涡街 / 138
47. 流体产生的阻力 / 141
48. 减阻方法种种 / 148
49. 在糖浆里游泳 / 150
50. 紧跟前车！ / 152
51. 对空开枪危险吗？ / 154
52. 大的铁球先着地 / 155
53. 浮尘为什么能浮着？ / 157
54. 忙碌的微生物 / 158
55. 流动中的机械能损失 / 160
知识点：热力学第二定律与熵 / 166
56. 热机——工业时代的基石 / 167
57. 熵增就是损失 / 172
第7 章日常流动现象 177
58. 对空气做功——风机与压气机 / 178
59. 控制流量的阀门 / 182
60. 捏扁出口流速增 / 185
61. 高速流动生高温 / 189
62. 雨滴不是水滴形 / 191
63. 奇妙的弧线球 / 193
64. 江河的流速 / 197
65. 蜿蜒的河流 / 199
66. 逆流滚动？ / 202
动手做：油流法显示马蹄涡 / 205
67. 茶杯里的风暴 / 206
68. 地表最强风 / 208
69. 台风、飓风和热带气旋 / 213
知识点：一点涡动力学的概念 / 217
70. 长长的翼尖涡 / 218
71. 建筑的通风 / 223
72. 水面波纹不简单 / 227
· · · · · · (收起)

读后感

评分☆☆☆☆☆

如果早十年看到这本《画说流体力学》，就不用补考了！当年力学的恶梦就不复存在了！和其他严肃的科普书不同，这本书既专业又非常贴近实际生活，针对每个主题，用精美又保持了科学性的插图，解释日常流动现象，介绍流体力学知识。在保证趣味性的同时对所涉及的流体力学知识有...

评分☆☆☆☆☆

用户评价

评分☆☆☆☆☆

坦白说，我购买这本书是带着一丝怀疑的，因为市面上很多声称“可视化”的科普读物，最后都沦为了图文并茂的“花架子”，内容深度远远不够。我最担心的就是它为了追求“画说”的效果，而牺牲了流体力学作为一门精确科学的严谨性。我希望这本书在用图像辅助理解的同时，关键的物理定律和数学表达依然保持了应有的精度和逻辑链条。它需要在趣味性和学术性之间找到一个完美的平衡点。如果它能巧妙地将精确的数学公式融入到动态的图像说明中，而不是把它们孤立地放在章节末尾，那将是非常高明的处理方式。我希望它能成为一本可以被资深工程师拿来查阅细节，同时也被初学者用来建立直观认知的“双重标准”书籍，真正的做到深入浅出，而非浅尝辄止。

评分☆☆☆☆☆

作为一名机械工程专业的学生，我接触过好几本流体力学的教材，它们大多是厚重的砖头书，充满了复杂的微分方程和边界条件，读起来枯燥乏味，很多时候我感觉自己是在背诵而不是在理解。我非常好奇这本书是如何处理那些经典难题的，比如边界层分离或者空化现象。我期待的不是那种教科书式的严谨推导，而是更接近于工程实践中的“直觉”建立。比如，如果能通过生动的案例分析，展示流体行为如何影响飞机翼型的升力或者管道系统的效率，那将是非常棒的。我希望看到作者对实验数据的呈现方式也别出心裁，而不是简单地罗列表格，而是能用图表清晰地揭示变量之间的内在联系。如果这本书能够用一种近乎“讲故事”的方式来解析那些复杂的物理过程，让读者在不知不觉中掌握知识点，那它就超越了普通教材的范畴，成为了一本真正的“良师益友”。

评分☆☆☆☆☆

我是在一个技术论坛上偶然看到有人提到这本书的，当时讨论的主题是“如何将高深理论‘接地气’”。有人夸赞它在视觉传达上的突破，说它像是一部制作精良的科学纪录片被浓缩进了书里。我对此深感好奇，因为我个人对视觉化的学习方式情有独钟。我希望这本书能用大量的截面图、矢量场图和颜色编码来解释压力分布和速度梯度，而不是仅仅依赖文字描述。比如，在解释雷诺数的重要性时，如果能用对比鲜明的图像展示层流和湍流的差异，并且配上简洁的注释，那绝对是事半功倍。我尤其关注它在处理三维流动问题时的表现，这通常是二维图示最难突破的瓶颈。如果作者能巧妙地运用透视或者分层展示技术来模拟三维场，那就太令人佩服了。我希望它不仅仅是好看，更是能在美观的同时，有效地提升学习效率。

评分☆☆☆☆☆

我本身从事的是气象预报相关的工作，对大气运动中的流体现象非常感兴趣，但我发现很多流体力学著作都过于偏向于水力学或航空航天，对气象学中的大尺度环流着墨不多。我希望能在这本书中看到一些关于天气系统、气旋发展背后流体力学原理的探讨。例如，科里奥利力如何影响风场，或者复杂地形对气流的扰动规律。如果这本书能提供一些跨学科的视角，将流体力学应用到更广阔的自然现象中去，那对我的工作将有极大的启发性。我期待的不是那种纯粹的理论堆砌，而是能看到理论如何解释我们日常所见的气候现象。这种将基础科学与实际观测相结合的视角，往往能让知识点变得更加鲜活和有意义，也更能激发非专业读者的探索欲望。

评分☆☆☆☆☆

这本书的封面设计着实吸引人，那种深邃的蓝色调配上流线型的图形，一下子就让人联想到水波的运动和空气的流动，虽然我还没翻开内页，但光是视觉上的冲击就已经足够让我对手册的期待值飙升了。我通常对于技术类的书籍都有点畏惧，总觉得那些公式和理论会让人头昏脑涨，但这本书的名字和设计风格，似乎在暗示着一种更直观、更易于理解的叙述方式。我期待它能用一些精妙的插图或者动画效果来阐释那些抽象的概念，比如伯努利原理在生活中的应用，或者湍流是如何形成的。如果它能像一个老朋友一样，带着我走进流体力学的世界，而不是用一堆晦涩的术语把我拒之门外，那它无疑就是一本值得珍藏的宝典。我希望作者在内容编排上能做到循序渐进，先从宏观现象入手，再慢慢深入到微观的物理机制，这样即便是零基础的读者也能跟得上节奏，不会感到迷茫。这本书如果能做到这一点，那它就不仅仅是一本教材，更像是一扇通往科学之美的窗户。

评分☆☆☆☆☆

可读性超强！真的有点理解了湍流下的一系列原理！有图真的救我！应当奉为教材的绝世好书！

评分☆☆☆☆☆

可读性超强！真的有点理解了湍流下的一系列原理！有图真的救我！应当奉为教材的绝世好书！

评分☆☆☆☆☆

很好的科普

评分☆☆☆☆☆

关于流体力学的一本小科普，简洁易懂。这两年的阅读都围绕着一个词，「复杂」——快把我搞疯了的一个词。复杂的产生依赖两个条件：层级、过程；主单元和子单元的关系形成层级，关系使一切可能性成为可能，比如个体多了就会涌现出新的规律；而过程是时间的函数，也就是热力学第二定律。相对固体，流体本身就自带「过程」的特点，它是流动的，是多变的，是失控的，它暴露出了复杂涌现的过程。

评分☆☆☆☆☆

可读性超强！真的有点理解了湍流下的一系列原理！有图真的救我！应当奉为教材的绝世好书！