具体描述
现代水力机械与流体力学前沿技术 本书汇集了第四届国际流体机械与流体力学研讨会 (4th ISFMF) 的最新研究成果，旨在全面梳理和深入探讨当前流体机械与流体力学领域的关键技术、挑战与未来发展趋势。本书内容丰富，覆盖了从基础理论到工程应用，从数值模拟到实验验证的广泛议题，为相关领域的研究人员、工程师以及对该领域感兴趣的学生提供了宝贵的参考资料。 核心内容概览： 本书重点关注以下几个核心领域： 先进的流体机械设计与优化： 深入探讨了各类流体机械，包括但不限于泵、风机、涡轮机、压缩机等的设计理念、性能提升方法以及最新的优化技术。内容涵盖了叶轮动力学、空化现象的控制、气蚀与磨损的预防、高效率低噪声设计等关键环节。通过案例分析和理论推导，揭示了如何通过精巧的结构设计和先进的制造工艺，实现流体机械性能的突破。 复杂流动现象的机理解析： 聚焦于湍流、多相流、非牛顿流体、高粘度流体以及耦合流动等复杂流动现象的内在机理。本书详细阐述了如何利用先进的测量技术和数值模拟手段，揭示这些复杂流动在各种工况下的行为特征，以及这些特征对设备性能和寿命的影响。例如，在多相流领域，深入分析了气液两相流、固液两相流的界面传输、相间作用力以及相变过程，为解决实际工程中的堵塞、分离等问题提供了理论基础。 计算流体力学 (CFD) 的最新进展与应用： 全面展示了 CFD 技术在流体力学研究与工程实践中的最新进展。内容包括高精度数值格式的开发、湍流模型的研究、多物理场耦合模拟方法、以及 GPU 加速计算等前沿技术。本书通过大量的实际案例，演示了 CFD 如何有效地预测和分析复杂流动，指导设备设计，优化工艺流程，并解决实际工程中的难题。例如，在航空航天领域，CFD 被用于分析飞机的气动性能；在能源领域，用于模拟风力涡轮机的气流；在生物医学领域，用于研究血液流动等。 流体机械的实验测量与验证： 强调了实验在流体力学研究中的重要性，并介绍了先进的实验测量技术。内容包括粒子图像测速 (PIV)、激光多普勒测速 (LDA)、瞬态压力测量、声学测量等。本书通过对实验数据的分析和与数值模拟结果的对比，展示了如何对理论模型和计算结果进行验证，确保工程设计的可靠性。同时，也探讨了如何通过实验发现新的流动现象，并为理论研究提供依据。 新兴领域的交叉融合： 关注流体力学与交叉学科的融合，如微流控、生物流体、环境流体力学、新能源技术等。本书探讨了微尺度下流体的特殊行为，生物体内复杂的流体动力学问题，以及流体力学在环境保护和可持续发展中的作用。例如，在微流控领域，研究了微通道内的混合、分离和反应过程；在新能源领域，探讨了太阳能热发电系统和生物质能源转换中的流体流动问题。 本书的价值与特色： 前沿性： 本书内容紧跟国际学术前沿，汇聚了来自世界各地的顶尖学者和工程师的最新研究成果，能够帮助读者了解当前该领域最热门和最具潜力的研究方向。 系统性： 全面而深入地覆盖了流体机械与流体力学的核心概念、理论方法、计算工具和实验技术，为读者构建了一个完整而系统的知识体系。 实践性： 大量的工程案例和应用研究，展示了理论知识在解决实际工程问题中的价值，能够帮助读者将所学知识转化为解决实际问题的能力。 前瞻性： 探讨了该领域的未来发展趋势和潜在的突破点，能够激发读者的创新思维，为未来的研究和开发指明方向。 本书不仅是流体机械与流体力学领域的专业人士不可或缺的参考工具，也是任何希望深入了解该学科领域及其在现代工业和科技中作用的读者的一份宝贵指南。它将为读者带来启发，促进学术交流，并推动该领域的持续进步。
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