高等學校教材：高等工程流體力學 [Higher Engineering Fluid Dynamics] pdf epub mobi txt 電子書 下載 2025

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張鳴遠 等 著

圖書標籤:

• 流體力學
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• 高等教育
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• 大學教材
• 流體動力學
• 工程技術
• 物理學
• 高等院校
• 理工科

齣版社： 高等教育齣版社

ISBN：9787040335514

版次：1

商品編碼：10930990

包裝：平裝

外文名稱：Higher Engineering Fluid Dynamics

開本：16開

齣版時間：2012-02-01

用紙：膠版紙

頁數：532

字數：620000

正文語種：中文

內容簡介

《高等學校教材：高等工程流體力學》主要是為工科低年級研究生和高年級本科生提供的一本基礎流體力學教材。《高等學校教材：高等工程流體力學》首先係統推導流體力學基本微分方程組，然後依次介紹基本方程在各個領域的應用，其中包括無粘和粘性流動、有鏇與無鏇流動、不可壓縮與可壓縮流動等。全書盡可能避免抽象的理論推導，力求反映新的科技進步和學科發展，注重物理背景介紹和聯係工程實際，並附有較多的例題和課後練習題。由於《高等學校教材：高等工程流體力學》自成體係，內容循序漸進，具有一定數學基礎的讀者均可讀懂《高等學校教材：高等工程流體力學》。
全書分13章，內容包括：流體力學的基礎知識、流體力學的基本方程、渦量動力學、理想流體動力學基礎、不可壓縮平麵勢流、不可壓縮空間軸對稱勢流、納維－斯托剋斯方程的精確解、小雷諾數流動、不可壓縮層流邊界層流動、流動不穩定性、湍流、理想流體的一維可壓縮流動、理想流體的平麵可壓縮流動等。
《高等學校教材：高等工程流體力學》可作為能源動力、機械、化工、環境工程、水利、力學等不同專業的研究生和高年級本科生教材，也可供相關專業的教師和工程技術人員參考。

內頁插圖

目錄

第一章 流體力學的基礎知識
1.1 拉格朗日參考係與歐拉參考係
1.2 跡綫、流綫和脈綫
1.3 物質導數
1.4 流體微團運動分析
1.5 有鏇運動的基本概念
1.6 物質積分的隨體導數
1.7 應力張量
1.8 本構方程

第二章 流體力學的基本方程
2.1 連續方程
2.2 納維-斯托剋斯方程
2.3 能量方程
2.3.1 總能量方程
2.3.2 機械能方程
2.3.3 熱力學第一定理——內能方程
2.4 不可壓縮流動與布西內斯剋近似
2.4.1 不可壓縮流動成立的條件
2.4.2 布西內斯剋近似
2.5 牛頓流體的基本方程組
2.6 基本方程的數學性質
2.7 邊界條件

第三章 渦量動力學
3.1 渦量場的運動學性質
3.2 開爾文定理
3.3 渦量動力學方程
3.4 希爾球渦和蘭金渦
3.5 渦量場和散度場的誘導速度場
3.6 直綫渦絲和圓形渦絲
3.6.1 直綫渦絲
3.6.2 圓形渦絲
3.7 渦層

第四章 理想流體動力學基礎
4.1 理想流體流動與高雷諾數流動
4.2 歐拉方程
4.3 流綫坐標係中的歐拉方程
4.4 伯努利方程
4.4.1 伯努利方程
4.4.2 勢流伯努利方程
4.4.3 能量伯努利方程
4.5 非慣性係中的歐拉方程
4.6 非慣性係中的伯努利方程
4.6.1 平移坐標係中的伯努利方程
4.6.2 鏇轉坐標係中的伯努利方程
4.6.3 非慣性係中的勢流伯努利方程

第五章 不可壓縮平麵勢流
5.1 流函數，勢函數與拉普拉斯方程
5.2 復位勢和復速度
5.3 基本流動
5.4 圓柱繞流
5.4.1 無環量圓柱繞流
5.4.2 有環量圓柱繞流
5.5 布拉休斯公式
5.6 鏡像法
5.6.1 平麵定理——以實軸為邊界
5.6.2 平麵定理——以虛軸為邊界
5.6.3 圓定理
5.7 保角變換
……
第六章 不可壓縮空間軸對稱勢流
第七章 納維－斯托剋斯方程的精確解
第八章 小雷諾數流動
第九章 不可壓縮層流邊界層流動
第十章 流動不穩定性
第十一章 湍流
第十二章 理想流體的一維可壓縮流動
第十三章 理想流體的平麵可壓縮流動
附錄
參考文獻
索引

高等工程流體力學 這是一本麵嚮高等院校工科專業學生的流體力學教材。本書係統地介紹瞭流體力學的基本原理、方法和應用，旨在為學生打下堅實的理論基礎，並培養其解決實際工程問題的能力。 核心內容概覽： 本書內容涵蓋瞭流體力學的宏觀和微觀兩個層麵，從連續介質的宏觀性質入手，深入到流體微觀運動的描述。 流體靜力學： 講解流體靜止時的基本定律，包括壓強隨深度的變化、浮力、阿基米德原理等，並分析瞭靜止流體作用在平麵和麯麵上的壓力。這些內容是理解流體行為的基礎，在水壩設計、船舶浮力計算等領域有著直接的應用。 流體動力學基礎： 引入瞭流體的運動學概念，如流速、流綫、跡綫等，以及描述流體運動的基本方程，如質量守恒方程（連續性方程）、動量方程（納維-斯托剋斯方程的積分形式）和能量方程。這些方程是分析流體運動的關鍵工具。 理想流體流動： 深入研究伯努利方程，這是流體力學中最基本也最重要的方程之一，它揭示瞭流體在穩定流動中速度、壓強和位高之間的關係。本書會詳細推導和講解伯努利方程的適用條件及其在工程中的廣泛應用，例如文丘裏管流量測量、飛機機翼升力産生原理等。 粘性流體流動： 重點討論粘性流體的流動特性，包括粘性力對流動的影響、層流和湍流的區彆與聯係。本書將詳細介紹速度邊界層理論，分析粘性力在邊界附近産生的效應，並講解層流和湍流的判據（雷諾數）。 管道流動： 深入分析流體在管道中的流動，包括沿程水頭損失和局部水頭損失的計算方法。將介紹達西-魏斯巴赫公式及其在確定管道輸水、輸油等工程中的應用。 邊界層理論： 詳細闡述邊界層概念，包括其産生原因、流動特點以及對阻力和升力的影響。將介紹邊界層方程及其求解方法，這對於理解物體繞流和提高飛行器、艦船的效率至關重要。 相似性原理與量綱分析： 介紹利用相似性原理和量綱分析來簡化復雜流動問題的研究方法。將講解π定理，並演示如何通過無量綱參數來建立實驗模型與實際工程之間的聯係，從而指導縮尺試驗和模型設計。 流體機械基礎： 簡要介紹離心泵、軸流泵、水輪機等常見流體機械的工作原理。將分析流體機械中能量轉換的規律，以及影響其效率的關鍵因素。 教學特色： 本書在內容編排上力求科學嚴謹，循序漸進。 理論與實踐相結閤： 在講解基本概念和理論的同時，穿插大量工程實例，幫助學生理解理論在實際工程中的應用。 數學工具的運用： 強調數學工具在流體力學分析中的重要性，引導學生熟練運用微積分、微分方程等工具解決問題。 豐富的習題： 每章都配有不同難度和類型的習題，旨在鞏固和深化學生對知識的理解，培養獨立分析和解決問題的能力。 清晰的圖示： 配備大量清晰、直觀的圖示，幫助學生理解抽象的流體運動過程和概念。 適用對象： 本書適用於高等院校機械工程、動力工程、航空航天工程、土木工程、環境工程、船舶工程等相關專業的本科生。同時，也可作為從事工程技術工作的科研人員和工程師的參考書。 通過學習本書，學生將能夠： 掌握流體力學的基本概念、原理和定律。 能夠運用流體力學的基本方程分析和解決工程中的流體流動問題。 初步瞭解和掌握流體機械的基本原理。 為後續專業課程的學習打下堅實的流體力學基礎。 總結： 本書是一本係統、深入、實用的高等工程流體力學教材，旨在培養具備紮實理論功底和良好工程應用能力的新一代工程師。

評分☆☆☆☆☆

這本書給我最大的感受是其前瞻性和對前沿技術的關注。在介紹計算流體力學（CFD）的章節，作者並沒有僅僅停留在介紹基本的數值方法，而是對近些年來的發展進行瞭梳理和展望。它詳細闡述瞭有限體積法、有限元法等主流數值離散方法的原理，以及網格生成、求解器選擇、湍流模型選取等關鍵步驟。我尤其欣賞書中對不同湍流模型（如RANS、LES、DNS）的比較分析，以及它們各自的適用範圍和計算成本。這讓我能夠更清晰地認識到，CFD並非萬能的“黑盒子”，而是需要根據具體問題選擇閤適的模型和方法。書中還介紹瞭GPU加速、並行計算等技術在CFD中的應用，這讓我感受到CFD技術正在以前所未有的速度發展，為解決更復雜的工程問題提供瞭強大的工具。我曾經在完成一個復雜幾何體的流場模擬時，對網格劃分的精細度和計算資源的消耗感到頭疼。這本書中的相關內容，特彆是關於自適應網格加密技術和高效求解器的介紹，無疑會為我未來的CFD研究提供寶貴的指導。它讓我看到瞭CFD技術在航空航天、汽車工業、能源工程等眾多領域的巨大潛力，以及其在推動科技創新中的關鍵作用。

評分☆☆☆☆☆

讀完《高等工程流體力學》的某幾章，我有一種醍醐灌頂的感覺。我一直以為流體力學就是研究水怎麼流，空氣怎麼吹，但這本書讓我看到瞭更深層次的東西。它不僅僅是描述現象，更是深入探究現象背後的原因。比如，在講到邊界層理論時，書中非常細緻地分析瞭粘性效應是如何在靠近固體壁麵處集中錶現，並逐漸影響到主流區。它解釋瞭為什麼在低雷諾數下，粘性效應至關重要，而在高雷諾數下，流體可以被近似看作無粘性。這種對不同流動 regime 的區分和解釋，讓我對流體行為有瞭更宏觀和更準確的認識。書中還用大量的篇幅討論瞭不可壓縮流和可壓縮流的區彆，以及在何種條件下需要考慮可壓縮性。我之前一直對超音速流和亞音速流的邊界處理感到睏惑，這本書通過介紹馬赫數、激波等概念，並結閤實際的航空發動機和火箭噴管設計案例，讓我豁然開朗。特彆是關於激波的形成、傳播及其對流體性質的影響，書中給齣的分析非常深入，遠超我之前在其他資料上看到的泛泛而談。它不僅解釋瞭激波的存在，還探討瞭激波的類型，如斜激波和正激波，以及它們在不同幾何形狀物體繞流中的分布。我還能感受到作者在編寫這本書時，一直在引導讀者思考“為什麼”和“怎麼樣”，而不是簡單地給齣“是什麼”。例如，在講解伯努利方程時，書中並沒有僅僅給齣公式，而是深入分析瞭能量守恒在流體運動中的具體體現，以及方程應用的適用條件和局限性，這讓我避免瞭在實際問題中盲目套用公式而導緻錯誤。

評分☆☆☆☆☆

《高等工程流體力學》在敘述風格上非常嚴謹，同時又不失對工程細節的關注。在閱讀關於熱傳導與對流章節時，我深刻體會到瞭這一點。書中將熱力學和流體力學緊密結閤，詳細闡述瞭傳導、對流和輻射這三種傳熱方式在流體中的錶現。它不僅僅停留在概念的介紹，更深入地分析瞭如傳熱係數、努塞爾數、普朗特數等無量綱參數的物理意義，以及它們如何影響傳熱效率。我尤其贊賞書中對強製對流和自然對流的區分，以及在不同流動狀態下傳熱機製的演變。書中穿插瞭大量的工程案例，比如化工設備的換熱器設計、電子器件的散熱問題、大氣和海洋中的熱量傳輸等。這些案例讓我能夠直觀地理解流體傳熱在現實世界中的重要性。例如，書中對核反應堆冷卻係統中的傳熱分析，其嚴謹的計算和對安全性的考量，讓我對工程設計中的一絲不苟有瞭更深的體會。我還注意到，書中對流體狀態方程和比熱容隨溫度變化的討論，這對於精確計算高溫或低溫流體的傳熱行為至關重要，這讓我之前在處理某些高溫氣體流動問題時遇到的不精確性有瞭新的理解和改進方嚮。

評分☆☆☆☆☆

這本書的結構安排非常巧妙，尤其是在介紹流體測量技術的部分。我一直認為流體測量是一門實踐性很強的學科，但《高等工程流體力學》卻從理論基礎齣發，係統地介紹瞭各種測量方法的原理和應用。它不僅僅列舉瞭皮托管、文丘裏管、渦輪流量計等經典測量儀器，更深入地探討瞭激光多普勒測速儀（LDV）、粒子圖像測速儀（PIV）等現代測量技術。書中對這些儀器的光學原理、信號處理過程以及數據分析方法的詳細講解，讓我對如何準確獲取流體信息有瞭全新的認識。我特彆欣賞書中對這些測量技術在不同工程領域中的應用案例的描述，例如在航空發動機測試中測量氣流速度、在水力機械試驗中測量流體壓力分布、在環境監測中測量汙染物擴散濃度等。這些案例不僅展示瞭測量技術的重要性，更讓我看到瞭流體力學理論如何指導工程實踐，解決實際問題。書中還討論瞭測量誤差的來源、不確定度分析以及數據後處理技術，這讓我意識到，獲取準確的測量數據並非易事，需要嚴謹的科學態度和紮實的理論功底。對於我這樣需要進行大量實驗和數據分析的研究者來說，這本書提供的測量技術知識，無疑是非常寶貴的財富，它將幫助我更有效地進行實驗設計，更準確地解讀測量結果。

評分☆☆☆☆☆

一直以來，流體力學這門課在我心中的地位都有些模糊，感覺它既熟悉又陌生。熟悉是因為課程本身的存在，陌生則是因為總覺得那些復雜的公式、繁瑣的推導，和實際工程應用之間隔著一層看不見的紗。直到我翻開這本《高等工程流體力學》，這種感覺纔開始慢慢消散。這本書給我的第一印象是厚重，不僅僅是紙張的厚度，更是它所承載的知識的深度。它並非簡單地羅列定理和公式，而是試圖將流體力學這門看似抽象的學科，一點點地剝離齣其背後蘊含的物理意義和工程邏輯。例如，在介紹粘性流動的章節，作者並沒有止步於納維-斯托剋斯方程的展示，而是花費瞭大量篇幅來解釋粘性産生的根源、它對流體運動的影響，以及在不同工程場景下的錶現。書中穿插的許多工程實例，比如管道流動中的壓降分析、翼型繞流中的升力産生機製，都讓我能更直觀地理解理論知識是如何轉化為解決實際問題的工具的。我尤其欣賞書中對相似性原理和量綱分析的講解，這部分內容不僅是理解復雜流體現象的鑰匙，更是工程師進行模型實驗和工程設計時不可或缺的思維方式。通過對不同工況下流體行為進行歸一化處理，我們可以有效地縮小研究範圍，降低實驗成本，並能將小規模實驗的結果推廣到實際工程尺度。這是一種非常巧妙且強大的分析方法，書中將其闡述得清晰透徹，配以豐富的圖示和計算示例，讓原本可能枯燥的數學推導變得生動有趣，我甚至能想象到未來在實際工程設計中，會如何運用這些方法來優化設計方案，預測設備性能。這本書讓我意識到，流體力學並非隻是一個理論學科，它更是連接物理世界和工程實踐的一座堅實的橋梁，而這本教材，就是幫助我跨越這座橋梁的得力助手。

評分☆☆☆☆☆

《高等工程流體力學》在內容上的覆蓋麵非常廣，其中關於流體穩定性與轉捩的章節，給我留下瞭深刻的印象。我一直對流體從層流嚮湍流的轉變感到好奇，但之前接觸的資料大多止步於現象描述。這本書則深入剖析瞭流體不穩定性産生的根源，例如雷諾數的升高、邊界層的不規則擾動等。它詳細介紹瞭特徵值問題、綫性穩定性分析等數學工具，並展示瞭如何利用這些工具來預測流體何時會發生轉捩。我尤其欣賞書中對各種常見不穩定性形式的分類和講解，例如柯西-李曼不穩定性、塔瑪林不穩定性等，以及它們在不同流動構型下的錶現。書中還探討瞭如何通過工程手段來控製或延遲轉捩，例如改變壁麵光滑度、引入外場乾擾等。這部分內容讓我看到，流體穩定性並非是不可預測的，而是可以通過一定的理論指導來加以調控的。我曾經參與過一個關於風力渦輪機葉片設計的項目，其中就遇到瞭湍流邊界層對性能的影響問題。如果當時能有這本書作為參考，也許我們就能更準確地預測葉片錶麵的流動狀態，並優化設計參數，以提高能量捕獲效率。這本書讓我認識到，理解和預測流體穩定性，對於優化工程設計、提高設備效率、甚至保障結構安全都具有至關重要的意義。

評分☆☆☆☆☆

在我接觸過的工程類教材中，《高等工程流體力學》絕對是讓我印象深刻的一本。它的講解方式非常有條理，而且邏輯性極強。當我閱讀關於多相流的章節時，我能明顯感覺到作者在努力將復雜的概念分解成更容易理解的部分。書中不僅僅是介紹瞭氣液、氣固、液液等常見的兩相流形式，更重要的是，它係統地探討瞭描述這些流動所需要引入的額外因素，例如相間傳質、傳熱以及相間的力耦閤作用。我尤其喜歡書中對不同多相流模型（如歐拉-歐拉模型、歐拉-拉格朗日模型）的介紹，並對比瞭它們各自的適用範圍和優缺點。這讓我明白，沒有一種模型適用於所有多相流問題，選擇閤適的模型是解決工程難題的第一步。書中還引用瞭許多工業生産中的實例，例如化工反應器中的氣液兩相混閤、石油天然氣開采中的氣液固三相流，以及水力發電站中的空化現象。這些案例的引入，不僅驗證瞭理論的有效性，更讓我看到瞭流體力學在解決現實世界中的關鍵工程問題中的重要作用。我曾經在一次模擬一個分離器的工作原理時，對如何描述顆粒在氣流中的運動感到束手無策，現在迴想起來，這本書中的關於顆粒流動的講解，特彆是拉格朗日方法在追蹤個體顆粒軌跡上的優勢，也許能為我提供新的思路。它讓我意識到，解決復雜的多相流問題，需要的是對流體性質、相間作用以及模型選擇的全麵理解。

評分☆☆☆☆☆

這本書在講述流體與結構相互作用（FSI）時，給我帶來瞭全新的視角。我之前一直將流體和結構視為兩個相對獨立的研究領域，但《高等工程流體力學》卻清晰地闡釋瞭它們之間相互耦閤、相互影響的復雜關係。書中詳細介紹瞭流體載荷如何作用於結構，導緻結構變形，而結構的變形又會反過來影響流體的流動狀態，形成一個反饋迴路。我尤其欣賞書中對不同FSI問題的分類和分析，例如橋梁在風中的振動（顫振）、飛機機翼的氣動彈性、心髒瓣膜的血流動力學分析等。這些案例都生動地展示瞭FSI現象的復雜性和重要性。書中還介紹瞭多種數值求解FSI問題的方法，包括直接耦閤法、分離耦閤法等，並對比瞭它們各自的優缺點。這讓我意識到，準確模擬FSI問題需要精細化的建模和計算。我曾經在設計一個高壓閥門時，就遇到瞭閥門在流體作用下産生異常振動的問題，當時我們耗費瞭大量精力去分析，如果能提前參考這本書中的FSI原理和方法，也許能更早地找到問題的根源並加以解決。這本書讓我明白，在許多工程領域，必須同時考慮流體和結構的影響，纔能做齣更安全、更可靠的設計。

評分☆☆☆☆☆

《高等工程流體力學》在案例選擇和分析上，展現瞭極高的專業性和實用性。在講解多孔介質中的流動時，我被書中細緻的分析所吸引。它不僅僅介紹瞭達西定律，還深入探討瞭非達西流、慣性效應以及多孔介質的非均勻性和各嚮異性對流動的影響。書中通過對地下水流動、油氣藏滲流、催化反應器等實際工程場景的分析，讓我清晰地認識到多孔介質流動的重要性。我印象特彆深刻的是，書中對土壤滲透性、岩石孔隙結構與地下水流動的關係進行瞭詳細的闡述，這對於水利工程、環境工程以及地質工程等領域都具有重要的參考價值。此外，書中還探討瞭固液兩相在多孔介質中的流動，比如顆粒在多孔介質中的運移和沉積，這對於理解汙染物的擴散、油氣開采過程中的堵塞等問題至關重要。書中還提及瞭流體在多孔介質中的傳熱傳質問題，這進一步擴展瞭我對多孔介質流動的理解。這本書的價值在於，它能夠將抽象的多孔介質流動理論，與具體的工程應用緊密聯係起來，讓讀者能夠更好地理解和掌握相關知識，並在實際工作中運用。

評分☆☆☆☆☆

這本書的深度和廣度都令我驚嘆，特彆是它在非牛頓流體方麵的論述。我之前一直以為流體要麼粘性，要麼無粘性，但《高等工程流體力學》卻揭示瞭流體世界的復雜性遠超我的想象。書中詳細介紹瞭剪切增稠、剪切稀化、觸變性等非牛頓流體的特性，並解釋瞭這些特性産生的微觀機製，例如聚閤物鏈的取嚮和脫纏結。這讓我能夠理解為什麼某些流體在受到不同程度的攪拌時，錶現齣截然不同的粘度。我最感興趣的是書中關於這些非牛頓流體在實際工程應用中的案例，比如在石油鑽井泥漿、食品加工、生物醫學領域的應用。例如，書中對血流動力學的分析，利用瞭非牛頓流體的模型來描述血液在血管中的流動行為，這讓我聯想到許多疾病的診斷和治療可能都與流體性質密切相關。此外，書中還探討瞭粘彈性流體，例如某些高分子溶液，它們在流動時既錶現齣粘性，又錶現齣彈性。這種復雜的流變行為，在印刷、塗層等行業中有著重要的應用。這本書的價值在於，它不僅僅停留在理論層麵，而是通過大量的工程實例，展示瞭如何運用這些理論來分析和解決實際問題。它讓我明白，工程流體力學並非隻是一門計算學科，更是一門關於理解物質行為，並將其應用於解決人類需求的科學。

評分☆☆☆☆☆

書封麵很髒，書角有摺損

評分☆☆☆☆☆

老師推薦的課本，感覺不錯，要認真學學習啦。

評分☆☆☆☆☆

不錯的書。。。。。。。

評分☆☆☆☆☆

非常好的圖書

評分☆☆☆☆☆

本人研究生一名，這書講的非常好

評分☆☆☆☆☆

好好好好好好好好好好好好好好好好好好好好好好好好好好好

評分☆☆☆☆☆

憑藉此書 必拿第一 一定

評分☆☆☆☆☆

物流速度杠杠的

評分☆☆☆☆☆

物流速度杠杠的