Introduction to Fluid Mechanics. Robert W. Fox, Alan T. McDonald, Philip J. Pritchard pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

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出版者:

作者:Fox, Robert W.

出品人:

页数:776

译者:

出版时间:2008-11

价格:665.00元

装帧:

isbn号码:9780470234501

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现代工程流体力学：基础理论与前沿应用 作者： [此处可想象一个虚构的权威学者姓名，例如：Dr. Eleanor Vance] 出版社： [此处可想象一个权威的学术出版社名称，例如：Global Engineering Press] --- 内容简介 本书《现代工程流体力学：基础理论与前沿应用》旨在为机械、土木、航空航天、化学工程以及能源科学等领域的学生和专业工程师提供一个全面、深入且与时俱进的流体力学知识体系。与传统的侧重于经典管道和简单的边界层分析的教材不同，本书将流体力学的核心原理置于现代工程挑战的背景之下，强调计算流体力学（CFD）的应用潜力，并深度探讨了非牛顿流体、湍流建模的高级方法以及涉及环境和生物医学工程的前沿课题。 本书的结构设计旨在实现从宏观现象到微观机理的平滑过渡，确保读者不仅能够掌握控制方程的数学形式，更能理解其背后的物理意义和工程含义。 --- 第一部分：流体力学的基本概念与守恒律 本部分奠定整个课程的理论基础，重点强化对流体运动基本描述工具的掌握。 第一章：流体的本质与分类 本章首先界定流体的基本概念，包括连续介质假设的有效性。详细讨论了流体的分类，区分了牛顿流体与非牛顿流体的粘性行为。对流体静力学进行了深入探讨，特别是针对不规则几何形状容器中的压力分布和浮力计算，并引入了表面张力和毛细现象在微纳尺度工程中的重要性。 第二章：流体运动的描述方法 本章对比分析了欧拉描述法（控制体分析）和拉格朗日描述法（流线追踪）。重点讲解了物质导数（随体导数）的概念，这是理解动量方程的关键。本章将大量篇幅用于分析流场的各种速度场描述，如流线、迹线和强流线，并引入了矢量分析工具来描述流体变形——应变率张量和旋转张量。 第三章：流体力学控制方程的推导 这是本书的核心理论章节。基于质量守恒（连续性方程）、动量守恒（纳维-斯托克斯方程）和能量守恒（热力学第一定律在流体中的应用），本章通过严谨的数学推导，构建了描述流体运动和热传递的偏微分方程组。特别强调了对纳维-斯托克斯方程中各个物理项（惯性项、压力梯度项、粘性项）的深刻理解，并探讨了在特定简化条件下（如欧拉方程、斯托克斯流动）这些方程的适用范围。 第四章：量纲分析、相似性与工程应用 本章侧重于将理论转化为可操作的工程工具。系统介绍了量纲分析的原理，重点讲解了如何运用 Buckingham Pi 定理构建无量纲参数。详细分析了雷诺数（Re）、弗劳德数（Fr）、马赫数（Ma）和努塞尔数（Nu）等关键无量纲参数的物理意义，并阐述了如何利用这些参数进行物理模型与原型之间的精确相似性分析，这对于风洞实验和水利模型测试至关重要。 --- 第二部分：理想流体与粘性流动的基本解 本部分将前一部分建立的守恒律应用于具有特定边界条件的经典流动问题，并引入了重要的边界层概念。 第五章：无粘性流动分析 针对理想流体，本章推导并应用了伯努利方程，并扩展讨论了其在非定常和旋转流中的适用性。重点分析了势流理论，利用复变函数理论求解二维不可压缩势流，包括源、汇、偶极子和均匀流的叠加，并应用于翼型绕流的基础分析。 第六章：内部流动：管道与通道 本章聚焦于恒定截面管道内的粘性流动。详细分析了层流（Hagen-Poiseuille 流）的精确解析解，并深入探讨了湍流流动的特性。本章系统介绍了达西-魏斯巴赫公式、摩擦因子图（Moody 图）的应用，以及流动发展段、沿程损失和局部损失的计算方法。对于复杂的管网系统（如泵站设计），本章提供了系统化的求解流程。 第七章：边界层理论与阻力分析 本章引入了流体力学中最具实用价值的概念之一——边界层。通过对低雷诺数下流动的分析，推导出普朗特边界层方程。重点讲解了平板上的粘性流——Blasius 边界层解，以及如何利用动量积分法（如 Pohlhausen 方法）来估算边界层厚度和表面摩擦阻力。此外，还分析了压力的影响对边界层分离（Boundary Layer Separation）的影响，这是理解气动升力与阻力的关键。 --- 第三部分：高级主题与现代流体力学方法 本部分将视野拓展至更复杂的流动现象，并介绍现代工程实践中不可或缺的数值计算方法。 第八章：湍流流动 湍流作为自然界中最普遍也最难解析的流动形式，本章给予了深入的关注。详细介绍了湍流的统计特性，包括瞬时速度脉动的均值和方差。重点分析了湍流输运（Reynolds 动量方程）和雷诺应力概念。本章系统回顾了主要的湍流模型，包括零阶模型（如混合长度模型）、一阶模型（如 $k-epsilon$ 模型和 $k-omega$ 模型），并讨论了适用于壁面附近流动的低雷诺数修正和 $gamma-Re_{ heta}$ 模型。 第九章：可压缩流动导论 本章探讨了流体速度接近或超过当地声速时的流动特性。详细推导了等熵流动的关系式，特别是对管道中滞止状态量的分析。重点讲解了激波（Shock Waves）的形成与特性，包括正激波和斜激波的Hugoniot关系分析，以及其在超音速喷管设计中的应用。 第十章：非牛顿流体与复杂介质 鉴于现代化工、食品和生物工程中非牛顿流体的普遍性，本章专门探讨了它们的本构关系。详细分析了剪切增稠流体、剪切稀化流体、塑性流体（如 Bingham 塑料）的流动特性，并讨论了粘弹性流体（如聚合物溶液）中的应力松弛和非线性效应，特别是与搅拌器和挤压成型过程相关的应用。 第十一章：计算流体力学（CFD）基础 本章为读者提供了进入数值模拟世界的桥梁。内容涵盖了离散化技术，包括有限体积法的推导和应用，这是工程 CFD 的主流方法。讨论了压力-速度耦合算法（如 SIMPLE 算法家族）的原理，并分析了网格划分（Grid Generation）对数值解精度的影响。本章强调了数值稳定性和收敛性的判断标准。 第十二章：前沿交叉应用 本章聚焦于流体力学在当代工程中的热点应用： 1. 多相流： 气液、气固两相流的Eulerian-Eulerian和Eulerian-Lagrangian方法的适用性，涉及气泡动力学和颗粒床流动。 2. 微尺度与纳米尺度流动： 探讨库塞数和斯里希特数，分析表面效应在MEMS/NEMS设备中的主导作用。 3. 环境流动： 污染物在水体和大气中的扩散模型，涉及对流-扩散方程。 --- 本书的特点 1. 物理驱动的数学推导： 每一项重要的方程推导都伴随着清晰的物理背景解释，避免了纯粹的数学演绎。 2. 丰富的工程案例： 穿插了大量源自实际工业问题的算例，旨在培养学生解决真实工程问题的能力。 3. 强调现代工具： 对湍流模型和 CFD 基础的深入讲解，确保读者能够适应工业界对数值模拟的需求。 4. 严谨的深度： 尽管覆盖面广，但对核心概念（如应力张量、动量守恒）的讨论深入且精确，适合作为高年级本科生或研究生阶段的教材。 本书致力于使读者不仅能“计算”流体，更能“理解”流体，从而在未来的工程设计和研究中做出明智的决策。

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我一直对流体现象充满了好奇，从湍急的河流到轻盈的云朵，似乎都蕴含着无穷的魅力。当我在书店里看到《流体机械导论》这本书时，一种强烈的预感告诉我，这可能是我一直在寻找的那本。书的装帧设计十分考究，纸张的质感也很好，拿在手里沉甸甸的，仿佛承载着知识的重量。我开始认真地阅读封底的简介，虽然信息不多，但其中透露出的专业性和严谨性已经让我心生敬意。我尤其关注到作者的名字，他们都是在流体机械领域享有盛誉的专家，这让我对这本书的学术价值充满了信心。我期待这本书能够系统地介绍流体机械的基本原理，从流体的物理性质，到流动的基本方程，再到各种机械装置的设计与应用。我希望书中能够包含大量的图示和表格，帮助我更直观地理解复杂的概念，例如伯努利方程的物理意义，或是雷诺数的判别标准。我希望这本书能够引导我逐步掌握流体机械的设计方法和计算技巧，让我能够独立完成一些简单的工程问题。我希望这本书能够激发我对流体机械研究的兴趣，让我看到这个领域广阔的发展前景和无限的可能性。我希望这本书能够成为我学习流体机械的入门指南，为我打开一扇通往更广阔知识世界的大门，让我能够在这个充满挑战和机遇的领域里，找到属于自己的位置。

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我对流体世界的运作机制一直感到着迷，那些看似无形的力，却能驱动着巨大的能量。因此，当我得知有《流体机械导论》这样一本著作时，便立刻将其列入了我的必读书单。这本书的封面 design 传递出一种专业而严谨的学术氛围，字体清晰，排版整洁，让我对其内容充满了期待。我希望这本书能够为我打开一扇通往流体动力学和机械工程的大门，让我能够系统地学习流体机械的基本理论和工程应用。我期待书中能够详细讲解流体的各种性质，例如粘度、密度以及可压缩性，并且解释这些性质是如何影响流体行为的。我希望书中能够清晰地阐述流体运动的基本定律，如连续性方程、动量方程和能量方程，并且能够通过生动的图示和实例，帮助我理解这些方程的物理含义和推导过程。我期待书中能够介绍各种常见的流体机械，例如泵、风机、涡轮机以及压缩机，并且详细讲解它们的工作原理、设计方法以及应用领域。我希望这本书能够帮助我建立起扎实的理论基础，并培养我运用所学知识解决实际工程问题的能力。我希望这本书能够成为我流体机械学习旅程中的一座灯塔，为我指引方向，让我能够在知识的海洋中乘风破浪，不断探索更深层次的奥秘。

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作为一名对工程技术充满热情并渴望深入了解其核心运作的学生，我被《流体机械导论》这本书的封面 design 所深深吸引。它传递出一种专业、严谨且充满活力的学术气息，让我对接下来的阅读体验充满了期待。我希望这本书能够成为我掌握流体机械知识的坚实基石，它不仅仅是理论的堆砌，更能引领我理解这些理论如何转化为驱动现代工业和科技发展的实际力量。我期待书中能够详细讲解流体的基本属性，如粘度、密度、表面张力等，并阐述这些属性如何影响流体的宏观行为。我希望它能清晰地阐释流体静力学和流体动力学的基本定律，例如阿基米德原理以及纳维-斯托克斯方程的物理意义，并辅以生动的图示和实际案例来帮助理解。更重要的是，我期待书中能够深入剖析各种关键的流体机械设备，如各类泵、风机、压缩机、涡轮机等，详细介绍它们的工作原理、结构设计、性能评价以及在不同工业领域（如能源、交通、制造、航空航天等）的应用。我希望这本书能够不仅教授我知识，更能培养我独立分析问题、解决复杂工程挑战的能力，使我能够自信地迎接流体机械领域的未来发展。

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作为一名渴望深入理解流体动力学世界的学生，我怀揣着对知识的憧憬，翻开了《流体机械导论》。这本书的封面 design 传递出一种严谨而又不失活力的感觉，色彩的搭配和字体选择都恰到好处，让人一眼就能感受到这是一本关于科学的著作。我迫不及待地想知道，在这本书的扉页背后，究竟隐藏着怎样的奥秘，它又将如何引领我一步步踏入流体世界的奇妙旅程。我期待着书本打开的那一刻，每一个章节都像一座等待探险的宝藏，每一个公式都蕴含着自然的规律，而每一个插图都将是绘制流体世界蓝图的生动笔触。我希望这本书能够以一种清晰易懂的方式，将抽象的流体概念具象化，让我能够摆脱对数学公式的畏惧，真正理解它们背后的物理意义。我想知道，作者是如何巧妙地将理论知识与实际应用相结合的，是否会有丰富的案例研究，能够让我看到流体机械在现实世界中的各种体现，例如航空航天的推进系统，或是日常生活中水泵的工作原理，甚至是大气环流的复杂 dynamics。我期待着这本书能够帮助我建立起坚实的理论基础，为我将来在流体机械领域的深入研究打下牢固的基石，让我能够自信地面对更具挑战性的问题，并从中找到解决之道。我希望这本书能够成为我求学道路上的一位良师益友，在我遇到困惑时给予指引，在我取得进步时给予鼓励。

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对于任何想要深入理解我们周围物理世界运作机制的人来说，流体机械无疑是一个至关重要的领域。《流体机械导论》这本书，凭借其专业而引人入胜的封面 design，成功地激起了我的求知欲。我满怀期待地希望这本书能够为我打开一扇通往流体机械世界的大门，让我能够系统地学习和理解其中的奥秘。我期待书中能够以一种严谨而又易于接受的方式，介绍流体机械的基本原理，从流体的物理性质，到流体运动的规律，再到各种机械装置的设计和应用。我希望书中能够提供清晰的数学推导和直观的物理解释，帮助我理解那些复杂的公式和概念，例如伯努利方程的含义，或是质量守恒定律在流体流动中的体现。我期待书中能够详细讲解各种流体机械的类型，如泵、风机、压缩机和涡轮机等，并深入分析它们的工作原理、性能特点和设计原则。我希望这本书能够帮助我建立起扎实的理论基础，并培养我运用所学知识分析和解决实际工程问题的能力，使我能够自信地应对流体机械领域的挑战。

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当我第一次看到《流体机械导论》这本书时，就被它那简洁大气的封面 design 所吸引。我一直对流体现象以及驱动这些现象的机械设备抱有浓厚的兴趣，因此，这本书对我来说具有非凡的吸引力。我期待这本书能够为我提供一个全面而深入的流体机械知识体系，从最基础的流体力学原理到复杂机械的设计和应用。我希望书中能够详细阐述流体的静力学和动力学特性，以及相关的基本定律和方程，并且能够用易于理解的方式解释这些概念的物理意义。我期待书中能够涵盖各种类型的流体机械，如离心泵、轴流泵、往复泵、风机、压缩机和涡轮机等，并详细介绍它们的工作原理、结构特点、性能分析和设计方法。我希望书中能够提供丰富的工程实例和案例研究，帮助我了解流体机械在实际工程中的应用，以及相关的设计挑战和解决方案。我希望这本书能够帮助我培养严谨的科学思维和解决实际工程问题的能力，为我未来在流体机械领域的深入学习和职业发展奠定坚实的基础。

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作为一名对工程领域充满热情的学生，我一直在寻找一本能够系统地介绍流体机械知识的经典教材。《流体机械导论》这本书，我关注了很久，终于有机会入手。书的整体风格给我一种沉静而厚重的感觉，封面 design 简洁大方，没有过多的花哨元素，更显其学术的纯粹性。拿到这本书的那一刻，我便迫不及待地想翻阅它的内容，去探寻流体世界的奥秘。我希望这本书能够深入浅出地讲解流体机械的理论知识，从最基础的流体静力学和流体动力学，到更复杂的叶轮机械和管道系统。我期待书中能够包含详细的公式推导过程，并且对每一个公式的物理意义和适用范围进行清晰的解释，避免我死记硬背，而是真正理解其精髓。我希望书中能够提供丰富的工程实例，让我能够看到这些理论知识在实际工程中的应用，例如在水力发电站、石油化工设备以及航空航天领域，流体机械是如何发挥关键作用的。我希望这本书能够帮助我培养严谨的科学思维和解决工程问题的能力，让我能够运用所学知识，去分析和解决实际中的流体机械难题。我希望这本书能够成为我学习道路上的一盏明灯，指引我前进的方向，让我能够在这个充满挑战的领域里，不断学习，不断进步，最终成为一名优秀的流体机械工程师。

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我一直对那些能够改变我们生活、驱动着现代文明进步的工程技术充满敬意。《流体机械导论》这本书，以其专业而又不失引导性的封面 design，成功地吸引了我的目光。我期待这本书能够成为我通往流体机械世界的钥匙，为我揭示那些驱动着巨大能量的奇妙机械背后的原理。我希望这本书能够以清晰易懂的语言，系统地介绍流体机械的基本概念和理论，从流体的物理性质，到各种机械装置的设计和应用。我期待书中能够包含丰富的插图和图表，帮助我更好地理解流体运动的复杂性，例如流场的可视化，或是不同类型泵的内部结构。我希望书中能够深入讲解各种流体机械的工作原理，如叶轮机械的能量转换过程，以及容积泵的工作机制。我期待书中能够提供实际工程应用的案例，让我能够看到这些理论知识是如何在现实世界中发挥作用的，例如在能源、交通和制造等行业。我希望这本书能够帮助我建立起扎实的理论基础，并培养我运用所学知识分析和解决实际问题的能力，为我未来在流体机械领域的发展打下坚实的基础。

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出于对工程领域，尤其是那些驱动着现代工业和社会运转的机械装置的浓厚兴趣，我毫不犹豫地选择了《流体机械导论》作为我的学习起点。这本书的封面 design 传递出一种厚重而严谨的学术气息，正如我所期望的那样，它应该是一本能够引导我深入探索流体机械世界的权威著作。我希望这本书能够为我构建一个完整的流体机械知识体系，从最基本的流体特性描述，到复杂的流动模拟和设备设计。我期待书中能够详细讲解流体的连续性、动量守恒以及能量守恒定律，并且通过清晰的数学推导和物理上的直观解释，让我深刻理解这些基本原理。我希望书中能够涵盖各种类型的流体机械，如泵、风机、压缩机以及水轮机等，并深入分析它们的设计理念、性能曲线以及在不同工业场景下的应用。我期待书中能够包含案例研究，展示这些流体机械在实际工程项目中的成功应用，以及可能遇到的挑战和解决方案。我希望这本书能够帮助我培养严谨的逻辑思维能力和解决实际工程问题的能力，为我未来在流体机械领域的研究和实践打下坚实的基础。

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当我第一次看到《流体机械导论》这本书的封面时，就被它那简洁而富有力量的设计所吸引。封面上流动的线条仿佛预示着书中即将展开的流体世界的奇妙旅程。作为一名对流体科学充满好奇的学生，我深知掌握流体机械的知识对于理解和改造世界的重要性。我满怀期待地翻开了这本书，希望它能够为我揭示流体运动的奥秘，让我能够深入理解流体机械的原理和应用。我希望这本书能够以一种循序渐进的方式，从最基础的流体静力学概念开始，逐步深入到复杂的流体动力学和机械设计。我期待书中能够包含大量的插图、图表和实例，帮助我直观地理解抽象的物理概念，例如流线、涡流以及边界层。我希望书中能够清晰地解释各种流体机械的类型，例如离心泵、轴流泵、往复泵以及齿轮泵，并详细介绍它们的工作原理、结构特点和适用范围。我期待这本书能够帮助我建立起坚实的理论基础，并培养我分析和解决实际工程问题的能力。我希望这本书能够成为我学习流体机械的宝贵财富，为我未来的学术和职业生涯打下坚实的基础。

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