具体描述
《气液两相流(第2版)》系统地介绍了气液两相流的基本原理和理论分析方法。全书共分九章，其中包括两相流基本参数、流型、基本方程、截面含气率的计算、压降计算、两相临界流、流动不稳定性和两相流参数测量等主要内容。
《流体动力学：基础与应用》 内容简介： 《流体动力学：基础与应用》是一部全面深入探讨流体运动规律及其广泛应用的著作。本书旨在为读者构建一个严谨而系统的流体动力学知识体系，从最基本的概念出发，逐步过渡到复杂现象的分析和实际工程问题的解决。本书理论阐述清晰，数学推导严谨，并配以丰富的实例和图示，力求使读者在掌握理论精髓的同时，也能深刻理解其在现实世界中的应用价值。 第一部分：流体静力学基础 本部分为流体动力学的研究奠定坚实的基础，详细介绍了静止流体的基本性质和行为。 流体的概念与性质： 首先，本书明确定义了流体及其与固体、气体的区别，强调了流体的连续性、不可压缩性（在某些条件下）和粘性等关键属性。通过对分子结构和统计力学的简要回顾，解释了宏观流体性质的微观根源。 密度、比重与重度： 详细阐述了这些描述流体质量与体积关系的物理量，并给出了不同常见流体的密度范围。 压力的概念与性质： 深入讲解了压力这一核心概念，包括其定义、单位（帕斯卡、巴、psi等），以及在静止流体中压力的传递方式——帕斯卡原理。通过对不同深度下压力的变化进行数学推导，揭示了静水压力与深度的线性关系。 压强计与测压原理： 介绍了几种常用的压强计，如U形管压强计、斜管压强计等，并详细解释了它们的工作原理，展示了如何利用流体静力学原理测量压力。 浮力与阿基米德原理： 详尽阐述了浮力现象，包括其产生原因、大小计算方法，以及阿基米德原理的表述及其在判断物体漂浮、悬浮、沉没状态中的应用。 流体在容器中的平衡： 分析了流体在各种形状容器中达到的平衡状态，包括自由液面、压力分布等。 第二部分：流体动力学基本原理 本部分转向动态的流体，深入探讨流体运动的规律和控制方程。 流体运动的描述方法： 详细介绍了两种描述流体运动的主要方法：拉格朗日描述（跟随流体质点）和欧拉描述（固定空间点）。着重讲解了欧拉描述在实际应用中的便利性，并引入了速度场、加速度场等概念。 流线、迹线与涡线： 定义并区分了流线（瞬时速度方向的连线）、迹线（流体质点运动轨迹）和涡线（与涡量方向一致的曲线），并分析了它们在可视化流场和理解流体运动形态上的作用。 连续性方程： 基于质量守恒定律，推导了理想流体和粘性流体在不同坐标系下的连续性方程。详细解释了该方程在分析流体流入流出体积变化、流速与截面面积关系等问题中的应用。 伯努利方程： 这是流体动力学中最核心的方程之一。本书将从能量守恒的角度，严谨推导了伯努利方程，并详细阐述了其中各项的物理意义：动能项（动水头）、位能项（位能水头）和压能项（压水头）。本书将特别强调伯努利方程的适用条件（如不可压缩、无粘性、稳定流等），并列举了其在文丘里管、皮托管、飞机机翼升力产生等经典问题中的应用。 动量方程： 引入了流体动量方程，它基于牛顿第二定律，用于分析流体受力情况。本书将展示如何利用动量方程计算作用在物体上的流体反作用力，例如管道弯头处的力、喷嘴射流的反作用力等。 理想流体与实际流体的区别： 深入探讨了粘性对流体运动的影响。介绍了粘度这一关键参数，并区分了牛顿流体和非牛顿流体。 第三部分：实际流体流动问题 本部分将理论知识应用于解决实际工程中的流动问题，涵盖了更复杂的流动现象。 层流与湍流： 详细阐述了层流和湍流这两种截然不同的流动状态。介绍了雷诺数（Reynolds Number）作为判别层流与湍流的关键无量纲参数，并解释了雷诺数是如何由惯性力和粘性力之比决定的。本书将详细描述湍流的特点，如其随机性、三维性、涡旋结构以及能量耗散等，并介绍描述湍流运动的常用方法，如雷诺平均方法。 管道内流动的能量损失： 这是工程应用中非常重要的一部分。本书将详细分析管道流动中因粘性摩擦和局部阻力（如阀门、弯头、膨胀、收缩等）引起的能量损失。 沿程水头损失： 详细推导了达西-韦斯巴赫方程，并介绍了摩擦系数（Darcy friction factor）的计算方法，包括其与雷诺数和管道粗糙度的关系，以及如何使用莫迪图（Moody Diagram）进行查表。 局部水头损失： 介绍了局部阻力系数的计算方法，以及如何将其与沿程水头损失结合起来计算总的能量损失。 明渠流动： 探讨了不被完全封闭的流体流动，如河流、运河等。介绍了明渠流动的基本概念，如流速分布、水力半径、谢才公式等，并分析了其与管道流动的区别。 相似性原理与量纲分析： 介绍了如何利用相似性原理和量纲分析（如π定理）来简化复杂的流动问题，并确定影响流动特性的关键无量纲参数。这对于进行模型试验和推广试验结果具有重要意义。 边界层理论： 深入探讨了粘性流体在固体壁面附近形成的薄层——边界层。详细介绍了边界层的形成、发展和分离现象，以及其对物体表面阻力和流动特性的影响。 第四部分：流体机械基础 本部分将理论知识与工程实践相结合，介绍了几种重要的流体机械。 流体机械的分类与基本原理： 介绍了流体机械按照能量转换方式（如叶轮机械、容积式机械）和功能（如泵、风机、涡轮）的分类方法。 泵与风机： 详细讲解了离心泵、轴流泵、混流泵等不同类型泵的工作原理、性能曲线（流量-扬程曲线、效率曲线、功率曲线）以及选择要点。同样，对不同类型的风机也进行了介绍。 涡轮机： 介绍了水轮机（如冲击式、反击式）和透平（如汽轮机、燃气轮机）的基本工作原理、能量转换过程以及关键性能参数。 第五部分：流体动力学在工程中的应用 本部分通过一系列案例研究，展示了流体动力学在各个工程领域的重要应用。 航空航天工程： 飞机机翼的设计、火箭推进、风洞试验等。 土木与水利工程： 桥梁、大坝、船闸的设计，河流整治，供水管网设计，污水处理等。 机械工程： 液压传动、气动控制、润滑系统、发动机冷却系统等。 化学工程： 管道输送、反应器设计、分离过程等。 环境工程： 大气污染扩散模拟、水体污染物迁移、噪声传播等。 本书特点： 结构清晰，逻辑严谨： 内容从基础到高级，环环相扣，便于读者逐步掌握。 理论与实践结合： 理论推导清晰，并大量引用实际工程案例，使抽象概念具体化。 图文并茂： 大量插图、图表和示意图，帮助读者直观理解流体运动过程和设备结构。 数学工具的应用： 充分运用微积分、微分方程等数学工具，展现流体动力学的科学性。 注重物理直觉： 在推导公式的同时，强调对物理现象的理解和直觉的培养。 《流体动力学：基础与应用》将为工程技术人员、科研人员、高等院校学生以及任何对流体运动感兴趣的读者提供一个全面、深入的学习平台，帮助他们理解并解决现实世界中面临的各种流体相关问题。
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