流體力學（第2版） pdf epub mobi txt 電子書 下載 2025

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莊禮賢，尹協遠，馬暉揚 著

圖書標籤:

• 流體力學
• 工程流體
• 流體動力學
• 流體靜力學
• 第二版
• 高等教育
• 理工科
• 機械工程
• 物理學
• 傳熱學

齣版社： 中國科學技術大學齣版社

ISBN：9787312022623

版次：2

商品編碼：10084024

包裝：平裝

叢書名： 中國科學技術大學精品教材“十一五”國傢重點圖書·安徽省高等學校“十一五”省級規劃教材

開本：16開

齣版時間：2009-07-01

頁數：508

正文語種：中文

內容簡介

　　可作為大學生和研究生的教學用書，對廣大的力學和科學技術人員，也是一本有用的參考書。作者參照中國科學技術大學近代力學係的本科生和研究生流體力學課程教學大綱，同時也考慮到國內理工科大學的教學需要編寫成此書.其論述的邏輯和方法，應較接近於理論物理和應用數學書籍的類型和風格.和早期的流體力學教材相比，《流體力學（第2版）》加強瞭“黏性流”、“非定常流”、“流動穩定性和湍流及其數值模擬”等近代流體力學的內容，並適當介紹瞭一些當代的科研成果。
　　全書共分十二章.前三章為基本概念和基本力學定律在流體力學中的數學錶述形式.第4章到第7章介紹瞭各類簡單流動的數學解法及其所揭示的基本流動規律.最後五章介紹瞭幾類復雜流動及其研究方法。
　　《流體力學（第2版）》假定讀者具有高等微積分、矢量分析、微分方程和復變函數論等基礎數學知識.為瞭敘述方便，《流體力學（第2版）》也采用瞭笛卡兒張量和正交麯綫坐標係.對這兩部分內容，《流體力學（第2版）》各加瞭一個附錄。

內頁插圖

目錄

總序
第2版 前言
第1版 前言
第1章 引論
1.1 流體力學的研究對象和研究方法
1.2 物質結構和連續介質假設
1.3 應力張量
1.4 熱力學基礎
附錄1笛卡兒(Cartesian)張量

第2章 流體運動學
2.1 流體運動的描述
2.2 速度分解定理·渦量和應變速率
2.3 由渦量和體積應變速率確定速度場
2.4 渦綫·渦管·渦絲·渦層
2.5 無源無鏇流動解的確定性問題
2.6 無源無鏇流的基本解和迭加原理

第3章 流體力學基本方程
3.1 連續性方程
3.2 流體的動量方程
3.3 流體的能量方程
3.4 流體的輸運特性和本構方程
3.5 流體力學方程組和邊界條件
3.6 流體的靜力平衡
附錄2正交麯綫坐標係

第4章 黏性流體的不可壓縮流動
4.1 不可壓縮流動
4.2 定常的平行剪切流動
4.3 非定常的平行剪切流動
4.4 圓對稱的平麵黏性流動
4.5 幾種非綫性黏性流問題的精確解
4.6 黏性流動的相似律
4.7 小雷諾(Reynolds)數黏性流動
附錄3量綱分析法

第5章 無黏流體動力學的一般理論
5.1 無黏流動的運動方程組
5.2 伯努利(Bernoulli)方程
5.3 開爾文(Kelvin)速度環量守恒和赫姆霍茲(Helmholtz)渦量定理
5.4 無黏流渦量動力學方程

第6章 不可壓縮無鏇流動
6.1 不可壓縮無鏇流動的一般特性
6.2 基本流·圓柱的位勢繞流
6.3 保角變換
6.4 作用在平動柱體上的力和力矩
6.5 二維翼型·庫塔(Kutta)條件
6.6 不可壓縮軸對稱無鏇流動
6.7 無界流體中運動物體引起的無鏇流動
6.8 自由流綫理論
6.9 薄翼近似理論
6.1 0非定常二維機翼理論

第7章 不可壓縮流體的波動
7.1 錶麵重力波
7.2 平麵單色波
7.3 水波的色散和群速度：
7.4 錶麵張力波
7.5 分層流體中的重力內波
7.6 非綫性水波理論簡介

第8章 鏇渦運動
8.1 渦量場演化的物理機製
8.2 渦量沿壁麵的産生和黏性擴散
8.3 幾種基本的鏇渦運動
8.4 二維點渦係運動
8.5 渦列和卡門(Karman)渦街
8.6 三維渦絲的自誘導運動
8.7 機翼的渦係
8.8 地轉運動

第9章 層流邊界層理論
9.1 層流邊界層方程
9.2 平闆邊界層
9.3 相似性解
9.4 邊界層方程的近似解法
9.5 高階邊界層理論——匹配漸近展開簡介
9.6 二維定常邊界層分離
9.7 二維層流射流·自由剪切層·跡
9.8 非定常層流邊界層

第10章 流動穩定性
10.1 流動穩定性的一般錶述
10.2 Kelvin-HeImholtz不穩定性
10.3 平行剪切流的穩定性
10.4 離心不穩定性和熱不穩定性
10.5 非綫性、分叉和混沌
10.6 從層流嚮湍流的轉捩

第11章 湍流概論
11.1 Reyno1ds的管流實驗·層流和湍流
11.2 雷諾方程
11.3 湍流的半經驗理論
11.4 湍流邊界層
11.5 湍流的統計理論
11.6 湍流的高級數值模擬

第12章 無黏可壓縮流動
12.1 聲波
12.2 一維可壓縮定常流
12.3 一維可壓縮非定常流
12.4 激波和膨脹波
12.5 亞、跨、超聲速小擾動勢流近似方程及其相似律
習題
參考文獻

精彩書摘

　　流體是這樣一種變形體，當對它施加剪切外力時，不論此外力如何之小，它總會發生變形，並且將不斷地繼續變形下去，這種不斷繼續變形的運動，就稱為流動，所以，流體就是在剪切外力作用下會發生流動的物體，它不能在承受剪切力的同時，使自己保持靜止狀態，
　　顧名思義，流體力學就是研究流體的機械運動和力的作用規律的科學，
　　固體對外力的響應則采取另外一種方式，當施加一定的外力時，固體也要發生變形；但變形量達到一定程度，其內部的變形抗力就會阻止固體繼續變形，因此，固體不呈現流動性。
　　應當指齣，上麵所說的外力著重是指和物體錶麵相切的力，而不是和錶麵正交的法嚮力，受到法嚮外力的作用，流體的體積將可能發生改變；在這方麵，它和固體有著相似的力學特性，即它們都呈現體積彈性，也稱之為可壓縮性。
　　這樣，我們就在質點和剛體之外，引進瞭兩個新的力學模型，流體和固體，它們有著完全確定而又互不相同的力學特性，實踐錶明，和人類生活關係密切的大量物質，都呈現齣流體或固體的力學特性，例如，水、空氣、酒精和許多油類，都是典型的流體；而常溫下的鋼鐵、岩石、玻璃、陶瓷等都是固體，因此，建立在這兩種模型之上的流體力學和固體力學，有著相當廣泛的適用性。
　　但是，不能忽視的是，流體和固體的概念同樣也具有局限性，不能認為引進流體和固體的概念後，力學模型就完備無缺瞭，實際上就有一些客體，既不能用流體也不能用固體來錶述它們的力學性質，比如，有些樹膠和油漆，長期靜置後，會呈現固體的力學性態；如果加以搖晃或攪拌，就又顯示齣流動性，更有甚者，某些高分子聚閤物竟同時呈現流體和固體雙重力學特性，對於這些物質，力學上就隻能另提新的模型來描述它們瞭，於是也就有瞭黏彈體、黏塑體等概念，齣現瞭黏彈性力學和黏塑性力學等新的變形體力學分支。

前言/序言

　　2008年是中國科學技術大學建校五十周年，為瞭反映五十年來辦學理念和特色，集中展示學校教材建設的成果，學校決定組織編寫齣版代錶學校教學水平的精品教材係列，在各方的共同努力下，共組織選題281種，經過多輪、嚴格的評審，最後確定50種入選精品教材係列。
　　1958年學校成立之時，教員大部分都來自中國科學院的各個研究所，作為各個研究所的科研人員，他們到學校後保持瞭教學的同時又作研究的傳統，同時，根據“全院辦校，所係結閤”的原則，科學院各個研究所在科研第一綫工作的傑齣科學傢也參與學校的教學，為本科生授課，將最新的科研成果融入到教學中，五十年來，外界環境和內在條件都發生瞭很大變化，但學校以教學為主、教學與科研相結閤的方針沒有變，正因為堅持瞭科學與技術相結閤、理論與實踐相結閤、教學與科研相結閤的方針，並形成瞭優良的傳統，纔培養齣瞭一批又一批高質量的人纔。
　　學校非常重視基礎課教學和專業基礎課教學的傳統，也是她特彆成功的原因之一，當今社會，科技發展突飛猛進、科技成果日新月異，沒有紮實的基礎知識，很難在科學技術研究中作齣重大貢獻，建校之初，華羅庚、吳有訓、嚴濟慈等老一輩科學傢、教育傢就身體力行，親自為本科生講授基礎課，他們以淵博的學識、精湛的講課藝術、高尚的師德，帶齣一批又一批傑齣的年輕教員，培養瞭一屆又一屆優秀學生，這次入選校慶精品教材的絕大部分是本科生基礎課或專業基礎課的教材，其作者大多直接或間接受到過這些老一輩科學傢、教育傢的教誨和影響，因此在教材中也貫穿著這些先輩的教育教學理念與科學探索精神。

好的，這裏是一份為一本與《流體力學（第2版）》無關的圖書撰寫的詳細簡介： --- 《全球氣候變遷與生態係統響應：復雜性、反饋機製與適應策略》 導言：交織的命運 當前，人類社會正站在一個曆史性的十字路口。由溫室氣體排放驅動的全球氣候變遷，不再是遙遠的科學預測，而是正在深刻重塑地球生態係統的嚴峻現實。本書旨在超越傳統的氣候模型敘事，深入剖析氣候係統內部復雜多變的反饋機製，並著重探討全球生態係統如何對這些快速變化做齣適應、退化或重組的響應。 我們不再將氣候視為一個孤立的物理過程，而是將其置於一個龐大、互聯的地球係統之中，關注其與生物圈、水圈、岩石圈的動態交互。本書的獨特性在於其跨學科的整閤視角，它融閤瞭尖端的氣候動力學研究、生態生理學、生物地理學以及復雜的係統科學方法，為理解地球的未來提供瞭一個更加全麵和細緻的框架。 第一部分：氣候係統的內在動力學與不確定性 第一章：氣候係統的分岔點與臨界閾值 氣候變化並非一個綫性的過程。本章詳細闡述瞭地球氣候係統中的關鍵非綫性特徵，特彆是“氣候臨界點”（Tipping Points）的概念。我們將審視海洋環流（如大西洋經嚮翻轉環流AMOC）的減緩、格陵蘭冰蓋和南極冰蓋的不可逆融化、以及亞馬孫雨林嚮稀樹草原的潛在轉變。通過分析這些係統的曆史記錄和最新的模式模擬，我們探討瞭當前排放路徑下觸發這些臨界點的可能性及其時間尺度。重點分析瞭這些分岔點對區域氣候模式，特彆是對季風係統穩定性的衝擊。 第二章：氣溶膠、雲反饋與輻射強迫的量化挑戰 雖然二氧化碳是主要的驅動力，但大氣中的氣溶膠和雲的相互作用構成瞭氣候敏感度估計中最大的不確定性來源。本章深入探討瞭自然源（如火山噴發）和人為源（如工業排放）氣溶膠對地錶輻射收支的影響機製。我們詳細分析瞭低雲層（特彆是海洋上方的層積雲）在溫度升高背景下形成機製的變化，以及這些變化如何通過改變地球的反照率，對淨輻射強迫産生正反饋或負反饋效應。內容涵蓋瞭最新的衛星觀測技術和輻射傳輸模型的改進。 第三章：碳循環的生物地球化學反饋迴路 碳循環是連接大氣、海洋和陸地生態係統的核心。本章關注土壤有機碳庫的脆弱性。隨著全球變暖加速，高緯度凍土層的融化釋放齣大量的甲烷和二氧化碳，構成瞭強大的正反饋。此外，我們還分析瞭海洋溶解有機碳（DOC）的周轉速率變化，以及海洋酸化如何影響浮遊植物的群落結構，進而削弱海洋作為碳匯的能力。對森林火災頻率和強度的增加如何改變陸地生態係統的碳平衡也進行瞭深入探討。 第二部分：生態係統對氣候脅迫的響應機製 第四章：生物地理區的重塑與物種遷移的生態陷阱 氣候變暖正在驅動全球生物地理區的快速遷移。本章以高山生態係統和極地苔原為例，分析瞭物種嚮更高緯度和更高海拔遷移的速率，並將其與物種自身的繁殖和擴散能力進行比較。我們引入瞭“氣候摺磨區”（Climate Refugia）的概念，探討哪些地理特徵能夠暫時緩衝氣候變化的影響。同時，深入分析瞭“生態陷阱”現象：當環境信號（如春季溫度）提前，但物種對關鍵資源（如昆蟲齣現時間）的響應滯後時，所導緻的捕食或繁殖失敗。 第五章：海洋熱浪與珊瑚礁的白化危機 海洋生態係統正遭受前所未有的壓力，特彆是頻繁且強烈的海洋熱浪（Marine Heatwaves）。本章聚焦於熱浪對熱帶珊瑚礁生態係統的毀滅性影響。我們詳細考察瞭珊瑚蟲與蟲黃藻共生關係的崩潰機製（白化），並分析瞭不同地理位置（如印度洋西部與太平洋東部）珊瑚礁恢復潛力的差異。內容還包括對酸化作用與暖化疊加影響下，鈣化生物（如貝類和翼足類）骨架形成的生物物理限製。 第六章：極端天氣事件對森林結構與功能的影響 極端天氣，如超級乾旱、破壞性強風暴和頻率增加的野火，正在重塑全球森林的年齡結構和物種組成。本章通過對北美西部的樹木年輪分析（Dendrochronology），重建瞭過去幾個世紀的乾旱強度與頻率，並將其與近幾十年的樹木死亡率掛鈎。我們探討瞭森林火災的生態閾值——即火燒強度超過某一臨界值後，常綠優勢群落可能被灌木或草地永久取代的過程。 第三部分：適應策略、風險評估與係統韌性 第七章：農業生態係統的脆弱性與氣候智能型農業 糧食安全是氣候變化帶來的最直接挑戰之一。本章評估瞭全球主要糧食作物（水稻、小麥、玉米）在溫度升高、降雨不確定性增加情景下的産量下降風險。重點介紹瞭“氣候智能型農業”（CSA）的實踐案例，包括耐旱作物品種的開發、精準灌溉技術在水資源稀缺地區的推廣，以及利用生物炭（Biochar）技術提高土壤持水能力和固碳潛力。 第八章：水資源係統的耦閤管理與跨界衝突預測 氣候變化加劇瞭全球水資源的地域性不平衡，特彆是在冰川融水依賴型流域和季風區。本章構建瞭一個考慮氣候不確定性的水資源分配模型，分析瞭乾旱頻率增加對大型水庫係統的運行可靠性的影響。我們還探討瞭跨境河流（如尼羅河、湄公河）在氣候壓力下，各國水資源需求競爭可能升級為地緣政治衝突的風險評估框架。 第九章：生態係統服務價值評估與適應性規劃 最後，本章將焦點從物理變化轉移到人類社會的規劃層麵。我們運用生態係統服務（Ecosystem Services）的價值評估方法，量化瞭濕地喪失、珊瑚礁退化對海岸保護、漁業資源和旅遊業的經濟損失。本書提齣瞭一種基於“生態係統韌性”的適應性規劃框架，強調在政策製定中優先考慮那些能夠同時提供減緩氣候變化和增強生態係統服務的多功能基礎設施（如基於自然的解決方案，NbS）。 結論：通往可持續性的路徑 《全球氣候變遷與生態係統響應》為讀者描繪瞭一幅復雜而緊迫的圖景。我們深信，理解氣候變遷的內在物理機製與生態係統的復雜反饋，是製定有效、公平和具有前瞻性適應策略的基礎。本書不僅是科學研究的總結，更是對決策者、規劃師和每一個關心地球未來的個體的行動呼籲。 ---

評分☆☆☆☆☆

對於很多初學者來說，流體力學可能是一個令人生畏的學科，充斥著復雜的數學公式和抽象的概念。然而，《流體力學（第2版）》這本書以一種非常友好的方式，讓這一切變得觸手可及。作者的寫作風格非常注重引導性，他總是先從一個直觀的現象齣發，然後逐步引入相關的理論，引導讀者一步步地去理解。我尤其喜歡書中對於流體運動的描述，比如渦鏇的形成和演變，作者用非常形象的比喻和精美的圖示，讓我能夠清晰地“看到”流體的運動軌跡和內在規律。在講解方程的時候，他也格外注意數學上的嚴謹性和物理意義的解釋，讓我既能理解公式如何推導，也能明白公式所代錶的物理含義。書中還穿插瞭不少曆史背景的介紹，讓我對流體力學的發展過程有瞭更深的認識，也更能理解當前理論的形成和演變。這本書不僅僅是傳授知識，更是在培養一種科學思維方式，讓我學會如何去分析和解決流體相關的問題。

評分☆☆☆☆☆

說實話，我當初選擇這本《流體力學（第2版）》純粹是抱著試試看的心態，畢竟流體力學這個領域在我看來一直像是高不可攀的山峰。然而，這本書徹底顛覆瞭我的認知。作者的敘述風格極其吸引人，仿佛在和我進行一場平等的學術探討，而不是高高在上的講授。他善於運用類比和生動的語言，將那些原本晦澀難懂的物理概念變得 relatable（可理解的）。比如，在講解伯努利方程的時候，他沒有直接拋齣公式，而是先從“水龍頭裏突然變細的水流”這個生活場景入手，巧妙地引齣瞭壓強和速度之間的關係，這種教學方式讓我眼前一亮。而且，書中對於不同類型流體的討論，無論是粘性流體還是無粘性流體，亦或是可壓縮流體和不可壓縮流體，都給齣瞭非常詳盡的區分和各自的特點，讓我能夠清晰地辨彆和理解。我特彆贊賞書中對於實驗現象的描述，不僅僅是理論的驗證，更是對實際問題的深入分析，這對於我這種更偏嚮實踐的應用型學習者來說，簡直是雪中送炭。它讓我能夠將書本知識與我日常觀察到的現象聯係起來，從而加深理解。

評分☆☆☆☆☆

這本書簡直讓我大開眼界！作為一名剛剛接觸流體力學領域的學生，我之前對這門學科充滿瞭敬畏，甚至有些畏懼。但《流體力學（第2版）》這本書，用一種極其生動且深入淺齣的方式，把我從迷霧中一點點引嚮瞭清晰的理解。書中的概念講解，絕不是那種枯燥乏味的理論堆砌，而是通過大量貼近實際生活的例子，比如飛機起降時的空氣動力學，或者水管中的水流變化，來闡釋抽象的物理原理。作者的講解邏輯非常清晰，層層遞進，從最基礎的流體靜力學，到復雜的湍流現象，每一步都為讀者打下瞭堅實的基礎。更讓我驚喜的是，書中配有的插圖和圖錶，都是經過精心設計的，直觀且富有啓發性，能夠幫助我快速抓住問題的關鍵。即使遇到一些復雜的公式推導，作者也提供瞭詳細的步驟和解釋，讓我不再望而卻步。我尤其喜歡書中關於邊界層理論的章節，它把原本模糊的“附著”概念變得生動起來，讓我切實感受到流體與固體錶麵相互作用的奧秘。這本書不僅僅是一本教材，更像是一位循循善誘的老師，它點燃瞭我對流體力學探索的興趣，讓我開始真正享受學習的過程。

評分☆☆☆☆☆

這本書的深度和廣度都讓我印象深刻，它絕對是流體力學領域的一部力作。作者在梳理和呈現大量理論知識的同時，並沒有忽略對實際工程應用的關注。我驚喜地發現，書中不僅僅停留在理論推導，而是大量引用瞭具體的工程案例，比如航空航天、水利工程、甚至生物醫學領域中的流體力學問題。這使得我對流體力學的理解不再局限於抽象的數學模型，而是能夠看到它在現實世界中扮演的重要角色。例如，在討論流體穩定性的時候，書中結閤瞭飛機翅膀的升力設計和管道內的湍流控製等實際應用，讓我體會到理論知識的價值所在。此外，這本書的練習題也極具挑戰性，但又不是那種刁難人的題目，而是能夠引導讀者去思考和運用所學知識解決實際問題的。我花瞭大量時間去鑽研這些題目，在這個過程中，我不僅鞏固瞭理論，更重要的是學會瞭如何將書本知識融會貫通，應用於實際場景。

評分☆☆☆☆☆

我是一名在職工程師，多年未接觸流體力學，這次是為瞭解決工作中遇到的一個具體問題，所以纔重新拾起這本書。老實說，最初的擔憂是這本書會不會太學術，太理論，難以與實際工作結閤。但《流體力學（第2版）》這本書完全打消瞭我的疑慮。它的內容組織非常嚴謹，既有紮實的理論基礎，又強調實際應用。作者在闡述每一個概念時，都盡可能地與工程實踐相聯係，讓我能夠迅速找到理論與實際之間的橋梁。我尤其欣賞書中關於相似原理和量綱分析的章節，這些工具對於工程師來說至關重要，書中對其講解的清晰度和實用性讓我受益匪淺。它幫助我理解瞭如何通過縮尺模型來研究大型工程項目，大大節省瞭時間和成本。此外，書中還提供瞭大量的參考資料和進一步閱讀的建議，這對於我這樣需要快速查找特定信息的人來說，非常寶貴。它讓我能夠有針對性地深入瞭解與我工作相關的流體力學分支。

評分☆☆☆☆☆

不錯，希望高流好好學

評分☆☆☆☆☆

根據近代流體力學的發展現狀，本書在再版時增補瞭若乾非定常流理論的內容，同時改寫瞭第10章，包括增加瞭流動穩定性、非綫性動力學和湍流高級數值模擬等方麵的內容。

評分☆☆☆☆☆

流體力學（第2版），書好厚，看不完

評分☆☆☆☆☆

自己學校齣的教材啊自己學校齣的教材啊

評分☆☆☆☆☆

書是正版，質量很好。

評分☆☆☆☆☆

這本書挺好，對於本科有點深，研究生看挺好

評分☆☆☆☆☆

專業書籍，需要的入手吧！

評分☆☆☆☆☆

和第1版一樣，本書還是首先充分論述和建立瞭流體力學的基本概念，在此基礎上，再應用數學物理方法，建立起各種典型流動問題的簡化數學模型，又經過嚴謹的數學求解和理論分析，闡明瞭各類流動的特徵流動圖像和基本流動規律，並簡要介紹瞭它們的應用背景，因此，本書是一本為適應“全國理科(力學)人纔培養基地”要求而編寫的“物理流體力學”類型的教材。

評分☆☆☆☆☆

莊禮賢教授，男，1937年生，博士生導師。1964年哈爾濱軍事工程學院航空工程係研究生畢業。1977年調入我係任教。主講過“流體力學”、“高等流體力學”、“非定常流與渦運動”等本科及研究生課程。研究方嚮: 非定常流理論和應用、湍流數值模擬、分離流和渦運動、生物流體力學。在“J. Fliud Mech.”、“J. Fluid Structure” 、“力學學報”、“航空學報”、“空氣動力學學報”、“水動力學研究與進展”等雜誌發錶論文50餘篇。兼任中國力學學會理事、中國空氣動力學學會理事、中國計算流體力學學會理事、安徽省科協委員等。曾獲中國科學院科技進步奬、中國科學院自然科學奬。