中國科學技術大學精品教材：渦運動理論 pdf epub mobi txt 電子書 下載 2025

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童秉剛，尹協遠，硃剋勤 著

圖書標籤:

• 渦運動
• 流體力學
• 中國科學技術大學
• 精品教材
• 理論力學
• 物理學
• 高等教育
• 本科生
• 工程流體
• 傳熱學

齣版社： 中國科學技術大學齣版社

ISBN：9787312023026

版次：2

商品編碼：10160518

包裝：平裝

開本：16開

齣版時間：2009-01-01

用紙：膠版紙

頁數：256

字數：324000

正文語種：中文

編輯推薦

　　可作為力學專業研究生或高年級本科生教材，亦可供航空航天、大氣海洋、能源和化工等領域教師和科研人員參考。

內容簡介

　　渦運動是流體普遍存在的一種運動形態。本書係統地介紹瞭渦運動基本理論的主要方麵，力求做到取材精練、物理意義明確、數學論述嚴謹，同時適當反映當代該領域研究的新進展。全書共分九章。前三章介紹基本方程、渦量場的運動學和動力學特性，如流體動能、衝量、衝量矩等渦量場不變量，以及螺鏇度和渦鏇擬“能”等新概念。第4章講述典型的渦鏇運動解，如Oseen渦、橢圓渦、Lamb渦極子、Burgers渦和Betchelor渦等，它們常作為理論模型被廣泛應用。接下來的三章講述無粘流體中麵渦演化、綫渦和渦環、點渦係動力學。後兩章分彆是鏇轉流體中渦運動和作為一種數值方法的渦方法。本書可作為力學專業研究生或高年級本科生教材，亦可供航空航天、大氣海洋、能源和化工等領域教師和科研人員參考。

內頁插圖

目錄

總序
再版前言
前言
主要符號錶
第1章 概論
1.1 緒言
1.1.1 渦量場
1.1.2 渦量的物理意義
1.1.3 渦鏇
1.1.4 研究渦運動的意義
1.2 運動學關係
1.2.1 流場的描述
1.2.2 運動學基本方程
1.3 動力學方程和能量方程
1.3.1 N-S方程
1.3.2 渦量動力學方程
1.3.3 速度環量動力學方程
1.3.4 能量方程
附：復雜流場中渦鏇的定義

第2章 渦量運動學特性
2.1 給定渦量和脹量確定速度分布
2.1.1 命題的惟一性問題
2.1.2 速度分解和速度積分錶達式
2.1.3 幾個問題的討論
2.1.4 廣義Biot-Savart公式
2.2 渦量矩守恒
2.3 速度遠場漸近特性
2.4 二維渦量場的運動學特性
2.4.1 二維Biot-Savart速度公式
2.4.2 渦量矩守恒特性
2.4.3 速度遠場漸近特性

第3章 渦量動力學特性
3.1 Helmholtz渦量定理
3.2 渦量場的衝量和衝量矩
3.2.1 渦量和脈衝外力的衝量
3.2.2 流體的衝量
3.2.3 衝量的時間變化率
3.2.4 流體的衝量矩
3.3 渦量場的動能和能量耗散
3.3.1 動能及其時間變化率
3.3.2 動能的耗散和渦鏇擬“能
3.4 渦鏇擬“能
3.4.1 渦鏇擬“能”的輸運方程
3.4.2 湍流中的渦鏇擬“能
3.4.3 湍流中渦管的拉伸和渦鏇擬“能
3.5 螺鏇度
3.5.1 螺鏇度密度和渦係的拓撲結構
3.5.2 螺鏇度守恒
3.6 二維渦量場動力學特性
3.6.1 流體的衝量
3.6.2 流體的衝量矩
3.6.3 流體的動能
3.6.4 小結
3.7 渦量在固壁麵上的生成及擴散
3.7.1 一個簡單例子
3.7.2 壁渦量和壁渦量流率
3.8 作用在物體上的流體動力

第4章 具有解析形式的若乾典型渦鏇流動
4.1 二維無粘渦鏇流動
4.1.1 具有圓流綫的定常渦
4.1.2 無界橢圓渦
4.1.3 Kirchhoff橢圓渦
4.1.4 Lamb渦極子
4.1.5 同嚮鏇轉的單行渦列和交替反嚮鏇轉的單行渦列
4.2 二維粘性渦鏇流動
4.2.1 圓對稱的粘性衰減渦——Oseen渦和Taylor渦
4.2.2 間斷麵的衰減
4.2.3 渦格的衰減
4.3 軸對稱流動控製方程
4.3.1 原始變量(V，p)錶示的控製方程
4.3.2 用渦量一流函數錶示的控製方程
4.3.3 以為基本變量的控製方程
4.3.4 Squire方程
4.3.5 軸對稱流的衝量和動能等
4.4 有軸嚮拉伸的定常軸對稱渦
4.4.1 Burgers渦
4.4.2 Sullivan渦
4.5 Betchelor尾渦
4.6 Hill球渦

第5章 麵渦及其演化
5.1 麵渦上的相容關係
5.2 二維麵渦自誘導運動的Birkhoff-Rott方程
5.2.1 Birkhoff-Rott方程
5.2.2 B-R方程的精確解
5.3 機翼尾渦麵捲起的近似模型
5.3.1 流動的物理圖像
5.3.2 具有橢圓環量分布的麵渦
5.3.3 集中渦的近似模型
5.4 麵渦的捲起和集中渦的形成
5.4.1 Kaden螺綫
5.4.2 參數確定
5.4.3 相似性解和高階近似
5.5 麵渦的綫性和非綫性演化
5.5.1 Kelvin-Helmholtz不穩定性
5.5.2 奇點的形成
5.5.3 數值試驗

第6章 綫渦和渦環
6.1 三維綫渦的自誘導運動
6.2 非綫性薛定諤方程
6.3 渦索的孤立波解
6.4 渦環
6.4.1 軸對稱渦環的數學錶述
6.4.2 圓綫渦環的精確解
6.4.3 薄核渦環(直接法)
6.4.4 任意渦量分布渦環的傳播速度(能量法)

第7章 點渦係動力學
7.1 點渦係動力學的經典理論
7.1.1 無界流體中的點渦運動
7.1.2 邊界和背景流場對點渦係運動的影響
7.2 點渦係靜力學問題
7.3 點渦係穩定性分析
7.3.1 正多邊形點渦係的穩定性
7.3.2 Karman渦街的穩定性
7.4 點渦係的相似性解
7.5 點渦係的混沌
7.5.1 點渦係的Hamilton係統
7.5.2 不可積性和混沌
7.5.3 半圓內兩個點渦的運動
第8章 鏇轉係統中的流體運動
第9章 渦方法
習題
附錄 矢量運算公式
參考文獻
名詞索引

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，集中展示教材建設的成果，學校決定組織編寫齣版代錶中國科學技術大學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。

《流體力學基礎：流動與變形的原理》 本書深入探討流體力學這一經典而至關重要的學科，為讀者構建一個全麵、係統的理論框架。我們將從流體最基本的概念入手，解析流體的性質，例如密度、粘性、可壓縮性等，並理解它們在宏觀尺度下如何影響流體的行為。 第一部分：流體的靜止與平衡 首先，本書將引導讀者進入流體靜力學的世界。我們將詳細介紹壓力的概念，包括靜壓、靜壓強分布規律，並以此為基礎，推導阿基米德浮力定律，解釋物體在流體中的浮沉現象。我們將探討容器內流體平衡的條件，以及壓力計、液壓係統等實際應用。此外，我們還會觸及流體界麵的行為，如錶麵張力及其引起的毛細現象。 第二部分：流體的運動與連續性 進入流體動力學領域，我們將首先闡述流體運動的基本概念，區分理想流體與實際流體的特性。連續性方程是描述流體運動守恒定律的核心，本書將對其進行詳盡推導和解釋，展示其在理解管道流、射流等現象中的重要作用。我們還會介紹流體速度場、流綫、跡綫等可視化工具，幫助讀者直觀理解復雜的流動形態。 第三部分：流體運動的動力學原理 牛頓第二定律在流體力學中的體現——動量方程，將是本書的重點之一。我們將從伯努利方程開始，介紹其在無粘性、不可壓縮流體中的應用，並討論其局限性。隨後，我們將深入講解動量方程，分析流體所受的力和動量變化之間的關係，這對於計算管道中的阻力、推進力等至關重要。本書還將介紹流體的鏇轉運動，例如渦鏇的形成和演化，並探討其在自然界和工程中的廣泛影響。 第四部分：粘性流體的流動 粘性是流體固有的屬性，它導緻瞭流體內部的摩擦和能量耗散。本書將專門章節討論粘性流體的行為，詳細介紹層流與湍流的區彆，以及它們發生的條件。我們將探討邊界層理論，理解粘性對壁麵附近流場的影響，並介紹産生流體阻力的主要原因。對於湍流，我們將介紹其復雜的統計特性，以及描述湍流模型的基本思路。 第五部分：復雜流動的分析與應用 在掌握瞭基礎理論後，本書將進一步拓展至更復雜的流動問題。我們將討論可壓縮流體的流動，例如氣體在超音速條件下的行為。本書還會涉及多相流，如氣液混閤、固液混閤等，並介紹處理這些復雜係統的基本方法。最後，我們將結閤實際工程應用，例如航空航天、水利工程、環境保護等領域，展示流體力學原理的實際價值，並通過案例分析加深讀者的理解。 本書旨在為從事工程技術、科學研究以及對流體力學有濃厚興趣的讀者提供堅實的基礎知識。通過理論推導、概念闡釋和實例分析相結閤的方式，幫助讀者掌握流體運動和變形的內在規律，並能將其應用於解決實際問題。本書語言嚴謹，邏輯清晰，力求做到深入淺齣，成為讀者學習流體力學的可靠夥伴。

評分☆☆☆☆☆

這本書的書名“中國科學技術大學精品教材：渦運動理論”一齣現，就立刻吸引瞭我的目光。我一直以來都對那些能夠係統性地闡述某一科學分支的著作情有獨鍾，尤其是當它來自中國科大這樣一個以理工科聞名的高等學府時，其學術含金量更是毋庸置疑。拿到這本書，我首先注意到的是它的裝幀設計，簡潔大氣，透著一股沉穩的學術氣息。翻開書頁，字跡清晰，排版閤理，閱讀起來非常舒適，沒有那種雜亂無章的感覺，這對於一本需要高度專注和理解的教材來說至關重要。我個人在學習過程中，非常看重教材的邏輯性和連貫性。一本好的教材，應該能夠層層遞進，將復雜的概念分解成易於理解的部分，並巧妙地將它們串聯起來。我期待這本書能夠做到這一點，能夠引導我從最基礎的渦概念齣發，逐步深入到更復雜的渦動力學，甚至涉及到一些前沿的研究方嚮。我希望它能提供豐富的例證，讓我能夠將理論知識與實際應用聯係起來，而不是僅僅停留在抽象的數學公式層麵。相信這樣一本“精品教材”，一定會在這些方麵給我帶來驚喜。

評分☆☆☆☆☆

這本書的書名“中國科學技術大學精品教材：渦運動理論”本身就帶著一種權威感和嚴謹性，讓人對內容的深度和學術價值充滿瞭期待。拿到手後，我翻開瞭扉頁，書頁的紙質手感非常棒，不是那種廉價的光麵紙，而是略帶磨砂質感，聞起來有一種淡淡的油墨香，這是一種很令人愉悅的閱讀體驗的開始。我本身對流體力學就有著濃厚的興趣，尤其是渦這種看似簡單卻蘊含著無限復雜性的現象。在大學階段，我們雖然接觸過一些基礎的流體力學概念，但對於渦運動的深入探討，總感覺是隔靴搔癢，意猶未盡。這本書的齣現，恰好填補瞭我在理論深度上的空白。從書名的“精品教材”四個字，我便能預見到作者在內容的組織、例題的選擇、以及理論的推導上，都必然經過瞭精心的打磨和反復的斟酌。這種對教學質量的承諾，讓我對即將展開的閱讀之旅充滿瞭信心，仿佛提前看到瞭那些清晰的數學推導，那些生動的物理圖像，以及那些能夠瞬間點亮思維的獨到見解。我迫不及待地想深入其中，去理解那些支配著湍流、鏇渦的深層規律，去探索那些隱藏在自然界和工程應用中的渦的奧秘。這本書不僅僅是一本教材，更像是一扇通往更廣闊科學世界的大門，而我，正準備推開它。

評分☆☆☆☆☆

這本書的書名“中國科學技術大學精品教材：渦運動理論”一齣現，就吸引瞭我。作為一名對科學理論有著強烈探索欲的讀者，我一直很欣賞那些能夠係統性地梳理和講解某個學科分支的著作。中國科大在中國的科學教育領域一直享有極高的聲譽，而“精品教材”的標簽更是讓我對這本書的內容質量和學術深度充滿瞭信心。我一直對渦運動這一現象感到非常著迷。從天體運動中的行星環流，到日常生活中常見的漩渦，渦似乎無處不在。然而，要真正理解其背後的科學原理，需要嚴謹的理論支持。我希望這本書能夠提供一個清晰、連貫、且具有深度的理論框架，幫助我係統地學習渦運動的理論知識。我期待它能夠從最基本的數學定義齣發，逐步深入到各種渦的分類、形成機製、以及它們在不同物理環境下的演化規律。我希望作者能夠用嚴謹的語言和清晰的邏輯，帶領我探索渦運動的奧秘，讓我能夠對這個迷人的科學領域有一個全新的認識。

評分☆☆☆☆☆

“中國科學技術大學精品教材：渦運動理論”這個書名，給我的第一印象就是這是一本經過精心打磨、內容翔實、且具有很高學術價值的教材。中國科大在國內理工科領域的地位不言而喻，而“精品教材”的定位更是暗示瞭其內容的嚴謹性和教學的科學性。我本人對流體力學領域有著濃厚的興趣，尤其對渦運動這一看似簡單卻蘊含無限復雜的現象深感著迷。過去在學習過程中，對於渦運動的理解往往是零散的、碎片化的，缺乏一個係統的理論框架來指導。因此，我非常期待這本書能夠填補我在這方麵的知識空白。我希望它能夠從最基本的流體動力學原理齣發，循序漸進地講解渦的形成、演化、相互作用以及耗散等關鍵概念。我期待書中能夠包含對各種渦理論的深入剖析，比如關於湍流渦結構、渦動力學方程的推導及其解的性質，甚至是一些與渦相關的數值方法介紹。

評分☆☆☆☆☆

當我第一次看到“中國科學技術大學精品教材：渦運動理論”這本書時，我的第一反應就是它的專業性和權威性。中國科大在科技教育領域的影響力毋庸置疑，“精品教材”的標簽更是加劇瞭我對這本書的期待。我一直以來都對流體力學，特彆是渦運動這一迷人的現象充滿瞭好奇。在我過去的學習經曆中，雖然接觸過一些流體相關的課程，但總覺得對於渦的理解不夠深入和係統。我渴望能夠找到一本能夠係統性地介紹渦的産生、發展、以及其復雜行為的教材。我設想這本書能夠提供清晰的理論推導，從最基礎的數學模型開始，逐步構建起完整的渦運動理論體係。我希望它能幫助我理解各種類型的渦，例如環渦、自由渦、附著渦等，以及它們是如何在不同的流場環境中形成的。同時，我也希望這本書能夠包含一些經典的實驗案例和數值模擬結果，用以佐證理論的有效性，並幫助我更直觀地理解渦的物理本質。

評分☆☆☆☆☆

我個人一直認為，一本優秀的教材，其價值不僅僅在於內容的豐富，更在於它能否以一種令人信服的方式，將科學知識傳遞給讀者。當我在書店裏看到“中國科學技術大學精品教材：渦運動理論”這本書時，我立刻被它的書名所吸引。中國科大作為國內頂尖的理工科院校，其教材的質量自然不言而喻。“精品教材”這四個字更是賦予瞭它一種承諾，承諾著內容的精煉、邏輯的嚴謹以及教學的有效性。拿到手中，我注意到這本書的排版設計非常用心，字體大小適中，間距閤理，閱讀起來絲毫不會感到疲勞。封麵設計雖然簡潔，但卻透露齣一種沉穩的學術氣息。我非常期待這本書能夠提供清晰的理論框架，讓我能夠係統地瞭解渦運動的各個方麵。我希望它能夠從最基礎的定義和性質開始，逐步深入到復雜的動力學方程和分析方法，並且能夠輔以大量的實例，讓我能夠更好地理解這些理論在實際問題中的應用。例如，我希望它能詳細解釋渦如何影響飛機機翼的升力，或者如何在海洋洋流中形成巨大的渦鏇。

評分☆☆☆☆☆

書名“中國科學技術大學精品教材：渦運動理論”讓我對這本書産生瞭極大的興趣。我一直認為，中國科大的教材在學界有著很高的聲譽，尤其是在一些基礎學科領域，它們往往代錶瞭國內的最高水平。而“渦運動理論”這個主題，本身就充滿瞭挑戰性和吸引力。渦鏇是流體力學中最普遍、最復雜的現象之一，它的研究貫穿瞭從基礎理論到工程應用的各個層麵。我曾經在一些科普讀物或者期刊文章中接觸過關於渦的介紹，但總感覺碎片化，缺乏係統性。因此，我一直渴望能夠找到一本權威的、能夠係統性闡述渦運動理論的教材。當我看到這本書時，我立刻聯想到瞭它可能擁有的那些深厚的理論基礎，清晰的邏輯推導，以及可能包含的許多我未曾接觸過的研究成果。我期待這本書能夠不僅僅滿足於介紹基本的渦概念，更能深入到渦的生成機製、能量傳遞、以及它在不同尺度下的錶現形式。我希望它能提供嚴謹的數學工具，幫助我理解和分析復雜的渦現象，讓我能夠真正掌握這門學科的精髓。

評分☆☆☆☆☆

這本書的書名“中國科學技術大學精品教材：渦運動理論”讓我立刻聯想到瞭一係列嚴謹的學術研究和精益求精的教學方法。中國科學技術大學在國內的科學教育領域有著舉足輕重的地位，而“精品教材”的定位，更是讓我對這本書的內容質量和深度充滿瞭信心。我一直認為，渦運動是流體力學中最具代錶性和挑戰性的領域之一，它在自然界和工程技術中都扮演著至關重要的角色。然而，要真正理解渦的復雜性，需要係統性的理論指導和深入的分析。我期待這本書能夠為我提供一套完整、清晰、且具有學術高度的渦運動理論體係。我希望它能夠從最基本的流體動力學方程齣發，逐步推導齣描述渦運動的核心方程，並且能夠深入探討各種渦的形成機製、演化過程以及其穩定性問題。同時，我也希望書中能夠提供一些前沿的研究方嚮和未解決的難題，激發我對該領域的進一步探索興趣，讓我能夠站在巨人的肩膀上，去審視這個迷人的科學領域。

評分☆☆☆☆☆

“中國科學技術大學精品教材：渦運動理論”這個書名，讓我在第一眼看到它的時候，就産生瞭一種敬畏感，同時也充滿瞭好奇。中國科大在基礎科學領域一直享有盛譽，而“精品教材”的標簽更是加劇瞭我對其內容的期待。我一直覺得，渦運動是一個非常迷人的研究領域，它齣現在我們生活中的方方麵麵，從宏觀的天體運動到微觀的流體湍流，無處不在。然而，真正去理解它背後的數學模型和物理機製，卻需要嚴謹的理論指導。我曾經嘗試閱讀過一些相關的文獻和資料，但往往因為缺乏係統性的梳理和深入的講解而感到睏惑。因此，當我看到這本書名時，就仿佛看到瞭一個解決我睏惑的希望。我期待這本書能夠提供一套完整、係統、且具有深度和廣度的渦運動理論體係。我希望它不僅能講解基本的概念和方程，更能深入探討渦的生成、演化、相互作用以及其在各種物理現象中的作用。我期待它能夠用清晰的語言和嚴謹的推導，帶領我一步步揭開渦運動的神秘麵紗，讓我能夠更深刻地理解這個現象背後的科學原理。

評分☆☆☆☆☆

“中國科學技術大學精品教材：渦運動理論”這個書名，一看就給人一種專業、紮實的感覺。作為一名對流體力學領域抱有濃厚興趣的學生，我一直在尋找一本能夠真正帶我深入理解渦運動的書籍。大學期間接觸的教材，雖然涵蓋瞭流體力學的一些基本概念，但對於渦的深入探討，往往止步於錶麵，無法滿足我進一步探索的欲望。因此，當看到“中國科大精品教材”這個標簽時，我幾乎毫不猶豫地決定購買。我設想這本書能夠提供一個嚴謹的理論框架，從最基礎的渦的定義、分類，到復雜的渦動力學方程，以及各種分析渦運動的方法。我尤其期待書中能夠包含一些經典的理論模型，比如雷諾平均方程、渦粘性理論等，並且能夠對它們的推導過程進行詳細的講解。同時，我也希望書中能夠涉及一些渦在實際工程應用中的例子，例如飛機設計中的氣動渦，或者天氣預報中的大氣渦，這樣能夠幫助我將理論知識與實際問題聯係起來，提升學習的趣味性和目的性。

評分☆☆☆☆☆

書質量還湊閤

評分☆☆☆☆☆

這是一本好書啊，可是就是理論太高深瞭

評分☆☆☆☆☆

一流質量，支持京東，在京東購物就是購放心、舒心！

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中國科學技術大學精品教材：渦運動理論，很不錯。有點小貴

評分☆☆☆☆☆

在學CFD，補點理論知識，科大齣版的，不錯

評分☆☆☆☆☆

還沒細看，應該還不錯吧

評分☆☆☆☆☆

書的質量很好，內容也不錯，隻是包裝應該用紙箱的，這麼多書。

評分☆☆☆☆☆

渦運動理論，寫得挺好，書質量也不錯

評分☆☆☆☆☆

渦動力學這塊的理論還是比較難的，看瞭前三章，雖然進展慢，但收獲還是很多的