mechanics of fluids pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

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价格:401.20元

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isbn号码:9780071198899

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• 流体力学
• 流体 mechanics
• 物理
• 工程
• 流体动力学
• 流体静力学
• 传热
• 计算流体力学
• 工程力学
• 流体

流体世界的奥秘：探索流体静力学与流体动力学的边界 本书将引领读者深入探索流体世界的奇妙与复杂，从静止流体的内在平衡到运动流体的动态规律，层层揭示隐藏在日常现象背后的科学原理。我们将系统性地介绍流体静力学和流体动力学两大核心分支，为理解从大气环流到生物体内的生命脉动提供坚实的理论基础。 第一部分：流体静力学——静止流体的内在力量 在流体静力学篇章中，我们将首先建立对流体基本概念的清晰认知，包括密度、比重、压力以及它们之间的相互关系。我们会详细阐述压力的定义及其在流体中的传播特性，重点讲解静水压力的概念，以及它如何随深度线性增加。通过对阿基米德原理的深入剖析，我们将揭示浮力的形成机制，并探讨其在浮体稳定性和沉体载荷计算中的关键作用。 本书还将深入研究流体静力学中的重要概念，例如： 压强与压力： 详细区分压强（单位面积上的力）和压力（作用在特定表面上的总力），并介绍不同类型的压强计（如U形管压强计、斜管压强计）的工作原理和应用。 静水压力的分布： 探讨静水压力在容器壁、底部以及浸入流体物体表面的分布规律，以及如何计算这些表面的合力和合力作用点（压力中心）。 浮力与漂浮、沉没： 深入分析浮力的计算方法，并结合阿基米德原理，详细阐述物体在流体中漂浮、悬浮和沉没的条件，以及如何判断物体的稳定性。 连通器原理： 讲解连通器中液面齐平的现象，并分析其在水泵、水塔等实际应用中的原理。 流体在旋转容器中的行为： 探索当流体在旋转容器中时，压强分布和自由表面的形状如何变化，以及这些变化带来的工程意义。 第二部分：流体动力学——运动流体的动感规律 进入流体动力学领域，我们将从流体的运动状态出发，探讨其速度、流量、动量以及能量的转化与守恒。我们将引入流体微元（Lagrangian和Eulerian描述）的概念，帮助理解流体的连续性运动。 核心内容包括： 流体运动的描述： 区分稳定流和非稳定流、层流和紊流，并介绍速度场、流线、迹线和尘埃轨迹等描述流体运动的重要工具。 连续性方程（质量守恒）： 建立流体在管道或通道中流动时，质量守恒的数学表达，即流入量等于流出量。我们将通过实例展示如何利用连续性方程计算不同截面处的流速。 伯努利方程（能量守恒）： 这是流体动力学中最核心的方程之一。我们将详细推导伯努利方程，并阐述其物理意义：在无粘性、不可压缩流体沿流线运动时，总能量（动能、势能、压力能）守恒。我们将重点讲解伯努利方程在测量流速（如文丘里管、皮托管）和分析流体升力（如飞机机翼）中的应用。 动量方程： 引入动量守恒的概念，并推导动量方程，用于分析流体作用在物体上的力，例如射流冲击力、管道弯头处的力等。 粘性流体流动： 转向更接近现实的粘性流体。我们将介绍牛顿粘性定律，定义动力粘度和运动粘度，并分析粘性对流动的影响，例如在管道中的压降和沿程阻力。 相似性与量纲分析： 介绍如何运用相似性原理和量纲分析（如雷诺数、弗劳德数）来简化复杂的流体问题，并在模型试验中获得有意义的结果。 应用与展望 本书的最终目标是为读者提供一个全面而深入的流体学视角，使他们能够理解并解决工程实践中的各种流体问题。我们将穿插介绍流体学原理在航空航天、水利工程、机械设计、生物医学等领域的实际应用，例如： 航空器设计： 伯努利原理如何解释机翼的升力，以及湍流和层流对飞行性能的影响。 管道设计： 如何根据流体性质、管道尺寸和流量要求，计算压降、选择合适的泵，并控制湍流。 船舶与海洋工程： 浮力、阻力以及水动力学原理在船舶设计中的重要性。 气象学与环境工程： 大气和水体中流体的运动如何影响天气模式、污染物扩散和水资源管理。 生物流体力学： 血液在血管中的流动，呼吸作用中的空气动力学，以及其他生物过程中的流体动力学现象。 通过系统学习流体静力学和流体动力学，读者将能够更好地理解和预测流体行为，从而在科学研究和工程应用中取得突破。本书旨在激发读者对流体世界的探索热情，并为进一步深入学习和研究流体力学奠定坚实的基础。

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翻开这本书时，我本以为会找到一个对流体力学现象的系统性梳理，结果发现它更像是一本精装版的计算手册，里面塞满了各种奇异的、仿佛是从不同学科拼凑而来的分析方法。每一个章节的衔接都显得生硬且突兀，仿佛作者在完成一个不得不为之的任务，而不是在构建一个连贯的知识体系。例如，从动量守恒推导到伯努利方程，这个过程原本应该是一个流畅的逻辑演进，但在这本书里，它被拆解得支离破碎，中间夹杂着一些与主题关系不大的热力学假设，让人感觉思路不断被打断。我特别注意了关于湍流建模的那部分，它仅仅是罗列了各种模型的名字和方程式，对它们各自的适用范围和局限性几乎没有深入探讨，简直是学术上的蜻蜓点水。如果你的目标是成为一个能够解决实际工程问题的工程师，这本书提供的帮助微乎其微，它只会让你对“如何计算”的细节产生深刻的记忆，而对“为什么会这样”的本质理解却停留在表面。

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这本书的习题部分，是我最不满意的地方。它们要么是过度简化的理论推导练习，对实际应用毫无帮助；要么就是要求极高的数值计算，而书中对数值方法的介绍又严重不足，使得这些习题的设置显得非常脱节和功利。我尝试做了一些关于管道流动的题目，发现它们几乎完全依赖于对书中特定公式的机械套用，完全没有鼓励学生去思考不同边界条件下的物理意义。更糟的是，很多题目甚至没有提供完整的解答或清晰的解题步骤，这使得自我检验成了一件极其困难的事情。我不得不花费大量时间去搜索外部资源来验证自己的计算结果，这完全违背了教材应该提供的便利性。一本好的教材应该能够通过精心设计的习题来巩固和拓展教学内容，但这本书的习题部分更像是对前面理论内容的一种惩罚性的补充，让人感觉做完之后，除了疲惫，并没有获得真正的成长。

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说实话，这本书的排版和插图设计简直是上个世纪的产物。那些黑白分明的、线条僵硬的示意图，完全无法捕捉到流体运动的动态美感和复杂性。当我试图通过图示来理解复杂流动结构时，往往需要花费比阅读文字多三倍的时间来辨认那些模糊不清的箭头和边界。更令人恼火的是，书中引用的参考文献大多是年代久远的经典文献，对于现代计算流体力学（CFD）领域的最新进展几乎只字未提。这让这本书的整体感觉非常滞后，仿佛停留在几十年前的知识水平上。我尤其想吐槽的是索引系统，找一个特定的概念需要像寻宝一样在不同章节间跳转，而且很多关键术语在索引中找不到，这极大地影响了查阅效率。对于需要快速回顾知识点的学习者来说，这本书的实用性非常低，它更适合被当作一本“史书”来收藏，而非日常学习的工具书。

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这本书的结构简直是迷宫，我花了整整一个下午试图找到关于边界层分离的清晰论述，结果像是闯入了一个布满复杂公式和模糊图示的数学丛林。作者似乎默认读者已经对所有前置概念了如指掌，上来就是一堆符号的堆砌，没有提供足够的物理图像来支撑那些抽象的数学表达。读起来的感觉，就像是试图通过看一张高度压缩的卫星地图来学习如何驾驶一辆卡车——你知道方向在哪里，但根本摸不着方向盘。特别是关于非牛顿流体的章节，简直是一场灾难，我感觉自己完全是在猜测作者到底想表达什么，而不是在理解流体力学原理。如果不是为了应付期末考试，我真想把它扔到一边，找一本更侧重直观理解的教材来啃。这本书的真正价值，或许只在于它能完美地展示“理论深度”和“教学实用性”之间存在的巨大鸿沟。

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这本书的语言风格极其干燥，缺乏任何能激发学习热情的元素。阅读它就像是在咀嚼一块没有调味的干面包，虽然营养成分都在那里，但吞咽的过程极其痛苦。作者似乎坚信冗长而复杂的句子是展示学术严谨性的唯一途径，结果就是，一个原本可以用三行解释清楚的物理概念，被他用上了整整一页纸的晦涩陈述。我反复阅读了好几遍关于压力梯度对流场影响的章节，试图从中找到一丝灵感或者一个巧妙的比喻来加深理解，但徒劳无功。它完全没有采用任何“循序渐进”的教学策略，新概念的引入总是粗暴且未经充分铺垫的。我的建议是，如果你的背景知识非常扎实，并且习惯于通过纯粹的数学演绎来吸收知识，那么这本书也许勉强可用。但对于绝大多数希望通过直观、生动的方式掌握流体力学基础的读者而言，这无疑是一场智力上的马拉松，而且终点线模糊不清。

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