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流體力學導論(原書第2版)

  • 作者:(日)中山泰喜|責編:李彤|譯者:吳健//劉洋//彭宇星
  • 出版社:機械工業
  • ISBN:9787111790426
  • 出版日期:2026/01/01
  • 裝幀:平裝
  • 頁數:307
人民幣:RMB 89 元      售價:
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內容大鋼
    本書是日本著名流體力學家中山泰喜(Yasuki Nakayama)教授編寫的一本流體力學入門教材。全書共16章,主要介紹了流體的基本性質、流體靜力學與動力學的基本概念、一維流動的守恆方程、量綱分析與相似性原理、流體在管道及明渠內的流動、流動帶來的阻力與升力、流速與流量的測量方法、黏性流體動力學基礎、理想流體動力學基礎、可壓縮流動、非穩態流動、計算流體力學、流動可視化等內容。
    本書系統地闡述了流體力學的基本規律與應用,由簡入繁,層層遞進,深入淺出地講解了相關基礎概念與數學方法,有利流體力學零基礎的讀者快速入門。尤其是「計算流體力學」與「流動可視化」兩章,在國內的流體力學入門教材中鮮有提到,為本書的一大特色。另外,本書還配備了豐富的插圖與例題,有助於讀者對相關內容形成更深入的認識。
    本書可作為動力、能源、機械、化工、水利等專業的本科生教材或輔助教材,也可供相關工程技術人員參考。

作者介紹
(日)中山泰喜|責編:李彤|譯者:吳健//劉洋//彭宇星

目錄
譯者序
前言
第1章  流體力學的歷史
  1.1  日常生活中的流體力學
  1.2  流體力學的起源
第2章  流體的基本性質
  2.1  流體
  2.2  單位和量綱
    2.2.1  絕對單位制
    2.2.2  量綱
  2.3  密度、比重和比熱容
  2.4  黏度
  2.5  牛頓流體和非牛頓流體
    2.5.1  賓漢流體(塑性流體)
    2.5.2  擬塑性流體(假塑性流體)
  2.6  表面張力
  2.7  可壓縮性
  2.8  理想氣體的特性
  2.9  練習題
第3章  流體靜力學
  3.1  壓強
    3.1.1  壓強的單位
    3.1.2  絕對壓強和表壓強
    3.1.3  壓強的特點
    3.1.4  靜止流體中的壓強
    3.1.5  壓力的測量
  3.2  液體容器上的作用力
    3.2.1  作用在堤岸或閘門上的水壓
    3.2.2  將圓柱體管壁撕裂的力
  3.3  阿基米德原理
  3.4  相對穩定狀態
    3.4.1  勻加速直線運動
    3.4.2  旋轉運動
  3.5  練習題
第4章  流動基礎
  4.1  流線、脈線、跡線和流管
  4.2  定常流動和非定常流動
  4.3  三維、二維和一維流動
  4.4  層流與湍流
  4.5  雷諾數
  4.6  不可壓縮和可壓縮流體
  4.7  液體的旋轉和自旋
  4.8  環量
  4.9  練習題
第5章  一維流動的流動特性守恆機制
  5.1  連續性方程
  5.2  能量守恆
    5.2.1  伯努利方程
    5.2.2  伯努利方程的應用
  5.3  動量守恆

    5.3.1  動量方程
    5.3.2  動量方程的應用
  5.4  角動量守恆
    5.4.1  角動量方程
    5.4.2  水泵或水車的功率
  5.5  練習題
第6章  黏性流體的流動
  6.1  連續性方程
  6.2  納維-斯托克斯方程
    6.2.1  體積力
    6.2.2  表面力
    6.2.3  黏性力
  6.3  層流的速度分佈
    6.3.1  平行板間的流動
    6.3.2  圓形管中的流動
  6.4  湍流的速度分佈
  6.5  邊界層
    6.5.1  邊界層的發展
    6.5.2  邊界層的運動方程
    6.5.3  邊界層的分離
  6.6  潤滑理論
  6.7  練習題
第7章  管內流動
  7.1  入口處的流動
  7.2  管道摩擦損失
    7.2.1  層流
    7.2.2  湍流
  7.3  非圓管道的管道摩擦損失
  7.4  管路中的損失
    7.4.1  截面突變引起的損失
    7.4.2  漸變面積引起的損失
    7.4.3  流動方向改變引起的損失
    7.4.4  分支管道與合流管道
    7.4.5  閥門與龍頭
    7.4.6  管路的總損失
  7.5  揚程
  7.6  練習題
第8章  明渠的流動
  8.1  具有恆定截面和流速的明渠中的流動
  8.2  水道的最佳橫截面形狀
    8.2.1  圓形水道
    8.2.2  矩形水道
  8.3  比能
    8.3.1  恆定流量
    8.3.2  恆定比能
    8.3.3  恆定水深
  8.4  水躍
  8.5  練習題
第9章  阻力和升力
  9.1  物體周圍的流動

  9.2  作用在物體上的力
  9.3  物體的阻力
    9.3.1  阻力係數
    9.3.2  圓柱體的阻力
    9.3.3  球體的阻力
    9.3.4  平板的阻力
    9.3.5  旋轉圓盤上的摩擦力矩
  9.4  物體的升力
    9.4.1  升力的發展
    9.4.2  翼
  9.5  空化
  9.6  練習題
  補充數據
第10章  量綱分析和相似性原理
  10.1  量綱分析
  10.2  白金漢π理論
  10.3  量綱分析的應用舉例
    10.3.1  球體的流動阻力
    10.3.2  管路摩擦造成的壓力損失
  10.4  相似性原理
    10.4.1  決定流動相似性的無量綱組
    10.4.2  模型測試
  10.5  練習題
第11章  流速和流量的測量
  11.1  流速的測量
    11.1.1  皮托管
    11.1.2  熱線風速儀
    11.1.3  激光多普勒風速儀
  11.2  流量的測量
    11.2.1  容器收集法
    11.2.2  流量限製法
    11.2.3  面積流量計
    11.2.4  容積式流量計
    11.2.5  渦輪流量計
    11.2.6  渦街流量計
    11.2.7  超聲波流量計
    11.2.8  磁流量計
    11.2.9  科里奧利流量計
    11.2.10  熱質量流量計
    11.2.11  流體流量計
    11.2.12  堰
  11.3  練習題
第12章  理想流體流動
  12.1  歐拉運動方程
  12.2  速度勢
  12.3  流函數
  12.4  復勢
  12.5  勢流案例
    12.5.1  簡單案例
    12.5.2  流動的疊加

  12.6  保角映射
  12.7  練習題
第13章  可壓縮流體的流動
  13.1  熱力學特性
  13.2  聲速
  13.3  馬赫數
  13.4  一維可壓縮流動的基本方程
    13.4.1  皮托管的修正
  13.5  等熵流動
    13.5.1  管流(截面變化的影響)
    13.5.2  收縮噴管
    13.5.3  收縮-擴張噴管
  13.6  激波
  13.7  范諾流和瑞利流
  13.8  練習題
第14章  非穩態流動
  14.1  U形管中液柱的振蕩
    14.1.1  無摩擦阻力
    14.1.2  層流摩擦阻力
  14.2  管道中的壓力傳播
  14.3  管道中的瞬態流動
  14.4  管道中壓力波的速度
  14.5  水錘
    14.5.1  閥門瞬時關閉的情況
    14.5.2  閥門緩慢關閉的情況
  14.6  流體振蕩
  14.7  練習題
第15章  計算流體力學
  15.1  離散化方法
    15.1.1  基於歐拉法的解法
    15.1.2  基於拉格朗日法的解法
    15.1.3  基於元胞自動機法的解
  15.2  不可壓縮流體
    15.2.1  有限差分法
    15.2.2  有限體積法
    15.2.3  有限元法
    15.2.4  渦量法
    15.2.5  格子玻爾茲曼法
  15.3  可壓縮流體
    15.3.1  時間步進法
    15.3.2  邊界元法
    15.3.3  特徵線法
  15.4  湍流
    15.4.1  直接數值模擬
    15.4.2  數值黏度法
    15.4.3  大渦模擬
    15.4.4  雷諾平均模型
  15.5  自由界面流動
    15.5.1  標記網格法
    15.5.2  流體體積法

    15.5.3  粒子法
  補充數據
  參考文獻
第16章  流動可視化
  16.1  技術分類
  16.2  實驗可視化方法
    16.2.1  壁面示蹤法
    16.2.2  絲線法
    16.2.3  直接注入示蹤法
    16.2.4  化學反應示蹤法
    16.2.5  電控示蹤法
    16.2.6  光學示蹤法
  16.3  電腦輔助可視化方法
    16.3.1  可視化圖像分析法
    16.3.2  測量數據可視化法
    16.3.3  數值分析數據可視化法
    16.3.4  數值數據表示法
參考答案
符號表
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