流體力學（第二版） pdf epub mobi txt 電子書 下載 2025

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張鴻雁，張誌政，王元 著

圖書標籤:

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

齣版社： 科學齣版社

ISBN：9787030396860

版次：1

商品編碼：11438313

包裝：平裝

開本：16開

齣版時間：2014-02-01

用紙：膠版紙

頁數：294

內容簡介

本書係統地闡明瞭流體力學的基本概念、基本理論和基本方法，並且涉及流動的各種基本形式，如管流、明渠流、射流及繞物體的流動。全書共13章，前麵4章介紹瞭流體運動的基本概念、流體運動所遵循的方程和主要的求解方法，讓初學者對流體運動有所瞭解。第5章對工程中應用較多的相似理論做瞭較為詳細的闡述。後續章節從一元流動入手，通過對流體運動控製方程的簡化，逐步分析瞭黏性管流（第6章）、邊界層與繞流阻力（第7章）、明渠流動（第8章）、堰流及閘孔齣流（第9章）、滲流（第10章）、紊流射流（第11章）、一元氣體動力學基礎（第12章）及流體機械基礎（第13章）。每一章均配有適量的例題與習題。
本書是一本工科院校流體力學的教學用書，可適用於建築環境與設備工程、市政工程、環境工程、環境科學、土木工程及礦物資源工程等專業40~80學時的教學要求，也可作為有關專業科研人員及工程技術人員的參考書。

目錄

第1章 緒論
1��1 流體力學及其任務
1��1��1 固體與流體
1��1��2 流體的連續介質假設
1��1��3 流體力學及其任務
1��2 流體的屬性
1��2��1 流體的密度和容重
1��2��2 流體的壓縮性和膨脹性
1��2��3 流體的黏性
1��2��4 錶麵張力
1��2��5 汽化壓強
1��3 作用在流體上的力
1��3��1 錶麵力
1��3��2 質量力
1��4 物理量的單位與量綱
習題
第2章 流體運動學基礎
2��1 流體運動的研究方法與分類
2��1��1 研究流體運動的方法
2��1��2 流體運動的分類
2��1��3 流綫與跡綫
2��2 流體微團運動的分解
2��2��1 微團運動的分解
2��2��2 微團運動的分析
2��2��3 有鏇運動和無鏇運動
2��3 平麵無鏇運動
2��3��1 勢函數
2��3��2 流函數
2��3��3 平麵無鏇流動
2��4 基本平麵勢流
2��4��1 均勻直綫運動
2��4��2 點源及點匯
2��4��3 點渦
2��5 勢流的疊加
2��5��1 源環運動
2��5��2 偶極流
2��5��3 均勻直綫流中的偶極流
習題
x流體力學（第二版）
第3章 流體靜力學
3��1 流體靜壓強及其特性
3��2 流體平衡微分方程
3��2��1 流體平衡微分方程
3��2��2 流體平衡微分方程的一般積分
3��2��3 帕斯卡原理
3��2��4 等壓麵
3��3 重力作用下的流體靜壓強
3��3��1 流體靜力學基本方程
3��3��2 靜止液體中的等壓麵
3��3��3 流體靜力學基本方程的意義
3��4 壓強的度量與測壓儀錶
3��4��1 度量壓強的兩種基準
3��4��2 壓強的度量單位
3��4��3 液柱式測壓計
3��5 液體的相對平衡
3��5��1 勻加速水平直綫運動中液體的平衡
3��5��2 勻角速鏇轉運動容器中液體的平衡
3��6 靜止液體作用於平麵壁和麯麵壁上的總壓力
3��6��1 靜止液體作用在平麵壁上的總壓力
3��6��2 靜止液體作用於麯麵壁上的總壓力
習題
第4章 流體動力學基本方程
4��1 連續性方程
4��2 黏性流體運動微分方程式
4��2��1 流體中任一點的應力
4��2��2 以應力錶示的運動微分方程
4��2��3 應力應變率關係
4��2��4 黏性流體運動微分方程
4��3 流動問題的求解
4��3��1 初始條件與邊界條件
4��3��2 圓管層流的解析求解
4��3��3 流動的數值求解簡介
4��4 歐拉運動微分方程式
4��5 理想流體微分方程的積分
4��6 黏性流體的能量方程
4��6��1 總能方程
4��6��2 內能方程
習題
第5章 相似原理與量綱分析
5��1 相似的基本概念
5��2 方程分析法
5��3 相似準數
5��3��1 �玆e��
5��3��2 �獸r��
5��3��3 �獷u��與�玈t��
5��4 量綱分析法
5��4��1 量綱分析
5��4��2 π定理
5��5 模型律
5��5��1 π定理在確定相似判據中的應用
5��5��2 完全相似和部分相似
習題
第6章 黏性管流
6��1 一元流動模型
6��2 一元流動基本方程
6��2��1 連續性方程
6��2��2 元流伯努利方程
6��2��3 恒定總流伯努利方程
6��2��4 恒定總流動量方程
6��3 流動水頭損失
6��3��1 流動阻力與水頭損失
6��3��2 黏性流體的兩種流態
6��3��3 均勻流方程
6��4 圓管中的流動
6��4��1 圓管中的層流
6��4��2 紊流運動
6��4��3 圓管中的紊流
6��4��4 紊流沿程水頭損失
6��4��5 非圓管的沿程水頭損失
6��4��6 局部水頭損失
6��5 有壓管流
6��6 孔口及管嘴齣流
6��6��1 薄壁孔口的恒定自由齣流
6��6��2 薄壁孔口的恒定淹沒齣流
6��6��3 管嘴的恒定齣流
習題
xii流體力學（第二版）
第7章 邊界層與繞流阻力
7��1 邊界層概念
7��1��1 邊界層的形成與發展
7��1��2 邊界層的厚度
7��2 邊界層微分方程式
7��3 邊界層動量積分方程式
7��4 平闆層流邊界層
7��5 平闆紊流邊界層
7��6 麯壁邊界層的分離
7��7 繞流物體的作用力
7��7��1 繞流阻力
7��7��2 低雷諾數下微粒的運動
習題
第8章 明渠流動
8��1 明渠概述
8��1��1 棱柱形渠道的橫斷麵
8��1��2 明渠的底坡
8��1��3 明渠水流受力分析
8��2 明渠均勻流
8��2��1 明渠均勻流的特徵及形成條件
8��2��2 明渠均勻流的基本公式
8��2��3 明渠水力最優斷麵和允許流速
8��2��4 復式斷麵明渠均勻流
8��2��5 非均質渠道的綜閤粗糙係數
8��3 明渠均勻流的水力計算問題
8��3��1 校核渠道的輸水能力
8��3��2 設計渠道底坡
8��3��3 設計渠道斷麵尺寸
8��4 無壓圓管均勻流
8��4��1 無壓圓管均勻流的水力計算
8��4��2 無壓圓管的水力最優充滿度
8��5 明渠非均勻流概述
8��5��1 斷麵比能
8��5��2 臨界水深
8��5��3 臨界底坡
8��5��4 明渠水流的三種流態
8��6 水躍和水跌
8��6��1 水躍
8��6��2 水跌
8��7 明渠恒定非均勻漸變流的微分方程
8��8 棱柱形渠道中恒定非均勻漸變流水麵麯綫的分析
8��8��1 順坡渠道(�玦>0��)的水麵麯綫
8��8��2 平坡渠道和逆坡渠道的水麵麯綫
8��8��3 定性描繪水麵麯綫
習題
目 錄xiii
第9章 堰流與閘孔齣流
9��1 堰流
9��1��1 堰流基本公式
9��1��2 薄壁堰流的水力計算
9��1��3 實用堰流的水力計算
9��1��4 寬頂堰流的水力計算
9��2 閘孔齣流
9��2��1 底坎為寬頂堰型的閘孔齣流
9��2��2 底坎為麯綫型實用堰的閘孔齣流
習題
第10章 滲流
10��1 滲流基本概念
10��1��1 重力水和岩土的滲透特性
10��1��2 滲流分類
10��1��3 滲流模型
10��2 滲流達西定律
10��3 地下水的漸變滲流分析
10��3��1 地下水均勻流
10��3��2 地下水漸變滲流
10��4 集水廊道和井
10��4��1 集水廊道
10��4��2 完全潛水井
10��4��3 完全自流井
10��4��4 圓柱基坑排水
10��5 井群
10��5��1 完全潛水井群
10��5��2 完全自流井群
10��6 恒定滲流的微分方程
習題
xiv流體力學（第二版）
第11章 紊流射流
11��1 無限空間紊流淹沒射流的結構
11��2 圓斷麵射流的運動分析
11��3 紊流淹沒射流的溫度分析和濃度分析
11��4 溫差射流與濃差射流的軌跡
習題
第12章 一元氣體動力學基礎
12��1 基本概念
12��1��1 理想氣體
12��1��2 微弱擾動的傳播
12��1��3 馬赫數、馬赫錐
12��2 一元恒定氣體運動的基本方程
12��2��1 連續性方程
12��2��2 伯努利方程式
12��2��3 能量方程式
12��3 一元氣體等熵流動
12��3��1 等熵滯止參數
12��3��2 氣流絕熱運動的壓縮性影響
12��3��3 絕熱氣流速度與形狀的關係
12��4 氣體在管道中的運動
12��4��1 圓管中氣體的等溫流動
12��4��2 圓管中氣體的絕熱流動
習題
第13章 流體機械基礎
13��1 流體機械概述
13��2 離心式流體機械
13��2��1 離心式流體機械的結構
13��2��2 離心式流體機械的性能參數
13��2��3 離心式流體機械的歐拉方程
13��3 流體機械性能麯綫
13��3��1 流體機械的性能麯綫
13��3��2 無量綱性能麯綫
習題
附錄
附錄Ⅰ 矢量與場論基礎
附錄Ⅱ 英漢關鍵詞
附錄Ⅲ 梯形渠道水力計算圖解(1)
附錄Ⅳ 梯形渠道水力計算圖解(2)
主要參考文獻

前言/序言

流體力學（第二版） 內容簡介 《流體力學（第二版）》作為一本深入淺齣的流體力學教材，全麵涵蓋瞭流體力學的基本理論、研究方法及前沿應用。本書旨在為學習者提供一個紮實而係統的流體力學知識體係，無論您是物理、工程、航空航天、海洋科學，還是其他相關領域的學生、研究人員，都能從中受益匪。 第一部分：流體基本概念與性質 本書的開篇，我們將一同走進流體世界的奇妙旅程。首先，我們會詳細闡述流體的宏觀描述方法，區分連續介質模型與分子模型，理解流體的本質。您將深入瞭解流體的基本性質，包括密度、比重、壓力、溫度、比熱容、粘性等。特彆是粘性，我們將從微觀的分子作用和宏觀的動量傳遞兩個層麵進行剖析，並引入牛頓流體與非牛頓流體這一核心概念，為後續的學習奠定堅實基礎。 壓力的概念及其分布將是重點。我們將討論靜止流體中的壓強隨深度的變化規律，理解帕斯卡原理及其在液壓係統中的應用。浮力與阿基米德原理也將被詳細講解，並結閤豐富的實例，如船隻的漂浮、氣球的升空等，幫助您直觀感受這一重要物理現象。 第二部分：流體靜力學 流體靜力學是流體力學的基石之一。本部分將係統地研究靜止流體的力學行為。我們將從壓強的定義齣發，推導齣流體靜力學基本方程，並在此基礎上深入探討各種壓力測量儀器的工作原理，如U形管壓差計、彈簧壓力錶等。 麯麵上的靜壓力的計算是流體靜力學中的難點與重點。我們將提供詳細的推導過程和計算方法，並結閤工程實際中的閘門、水壩等結構物受力分析，幫助您掌握求解復雜形狀錶麵壓力的技巧。 另外，本部分還將介紹浮體和沉體的穩定性問題。通過對浮體受力分析，我們將理解為何物體能夠漂浮，並探討如何判斷其穩定性，這對於船舶設計、浮動平颱建造等領域至關重要。 第三部分：流體動力學基礎 本部分的重點將轉嚮流體運動的描述。我們將首先引入描述流體運動的兩種基本方法：拉格朗日法和歐拉法。您將理解如何通過追蹤單個流體質點或觀察固定空間的流場來分析流體運動。 流綫、跡綫和等流綫這些重要的幾何概念將得到清晰的解釋，它們能夠直觀地展現流體的運動軌跡和速度分布。在此基礎上，我們引入流體動力學中最基本也是最重要的定律之一——質量守恒方程，即連續性方程。我們將從不同形式（如微分形式和積分形式）推導其方程，並講解其在均勻流、非均勻流等不同流動狀態下的應用。 第四部分：伯努利方程及其應用 伯努利方程是流體力學中最具代錶性的方程之一，它揭示瞭流體在穩態流動中，其動能、勢能和壓力之間的相互關係。本部分將詳細推導伯努利方程，並深入討論其適用條件，如無粘性、不可壓縮、穩態流動等。 在此基礎上，我們將探討伯努利方程在各種實際問題中的應用。例如，文丘裏管的流量測量、皮托管的速度測量、噴霧器的工作原理等。通過對這些經典案例的分析，您將深刻理解伯努利方程的普適性和重要性，並學會如何將其應用於解決工程問題。 第五部分：動量方程與動量矩方程 本部分將引入流體動力學的 otro 主要方程——動量方程。在牛頓第二定律的基礎上，我們將推導齣動量方程，並理解它如何描述流體動量變化與作用在流體上的力的關係。 動量方程的應用範圍非常廣泛，我們將重點講解其在分析射流、尾跡、泵和渦輪等機械中的應用。例如，如何計算噴射流對固定錶麵的衝擊力，如何分析自由射流的動量傳遞等。 此外，我們還將介紹動量矩方程，它在分析鏇轉流動、渦流等問題中具有重要作用。通過對這兩個動力學方程的學習，您將能更全麵地理解流體的受力情況及其運動規律。 第六部分：相似性原理與量綱分析 在流體力學的研究中，直接進行大規模的實驗往往成本高昂且睏難重重。相似性原理和量綱分析為此提供瞭一種有效的解決途徑。本部分將詳細介紹相似性原理，包括幾何相似、運動相似和動力相似。 在此基礎上，我們將重點學習量綱分析的方法，特彆是 Buckingham-π 定理。通過量綱分析，我們可以將復雜的物理問題簡化為由無量綱參數構成的方程，從而減少實驗變量，指導模型實驗設計，並幫助推斷實驗結果。本書將通過大量的實例，如管道流動、物體繞流等，演示如何運用量綱分析來研究流體問題。 第七部分：粘性流（內流） 在實際流動中，流體的粘性不可忽視。本部分將重點研究粘性流體的流動，特彆是在封閉管道中的流動，即內流。我們將從層流和紊流兩個方麵進行深入探討。 對於層流，我們將討論泊肅葉定律，推導其流量和壓降的錶達式，並分析圓管和平行闆層流的特性。 對於湍流，由於其復雜性，我們將首先介紹湍流的統計學特徵，如平均速度、脈動速度、湍流強度等。然後，我們將討論湍流的幾種主要理論模型，包括雷諾平均方程、混閤長度理論等。我們將學習如何計算管道中的湍流壓降，並引入摩擦係數的概念及其與雷諾數的關係。 第八部分：邊界層理論 邊界層理論是研究粘性流體繞流物體的核心理論。本部分將詳細介紹邊界層的概念，即流體在固體壁麵附近由於粘性作用形成的薄層。我們將討論邊界層的形成、發展和分離。 普朗特邊界層方程是本部分的重點，我們將對其進行推導和簡化，並介紹求解邊界層方程的近似方法，如積分方法。通過對邊界層的分析，我們可以理解分離現象的發生，並為減阻設計提供理論依據。 第九部分：外流 外流是指流體在開放空間中的流動，例如物體繞流、流體射流等。本部分將繼續深入探討粘性流對外流的影響。 我們將分析物體繞流引起的阻力和升力。通過對不同形狀物體（如圓柱體、翼型）的繞流進行分析，我們將理解阻力係數和升力係數與雷諾數、迎角等參數的關係。 另外，本部分還將討論流體射流、尾跡以及空化等重要的外流現象。這些現象在航空、船舶、化工等領域有著廣泛的應用。 第十部分：壓縮性流體流動 前麵的大部分內容都基於不可壓縮流體的假設。然而，當流體速度接近聲速或超過聲速時，流體的壓縮性將變得非常顯著。本部分將轉嚮研究壓縮性流體流動。 我們將首先介紹壓縮性流體的基本概念，如聲速、馬赫數等。然後，我們將討論可壓縮流體的質量守恒、動量守恒和能量守恒方程。 我們還將重點研究激波和膨脹波等現象，它們是可壓縮流動中的重要特徵。例如，超音速飛機産生的音爆，以及火箭發動機噴管中的流動。 第十一部分：多相流 現實世界中的流體流動往往不是單一相的，而是由兩種或兩種以上相互作用的相組成，如液滴、氣泡、固體顆粒等。本部分將介紹多相流體的基本概念和研究方法。 我們將從單相流與多相流的區彆入手，介紹不同類型多相流的分類，如氣液兩相流、氣固兩相流、液固兩相流等。 在研究方法上，我們將介紹一些常用的模型，如歐拉-歐拉模型、歐拉-拉格朗日模型等，並討論一些典型的多相流現象，如氣泡上升、顆粒沉降、兩相管道流等。 第十二部分：流體力學的數值方法 隨著計算機技術的發展，數值方法已成為流體力學研究的重要工具。本部分將介紹一些流體力學的基本數值方法。 我們將首先介紹有限差分法、有限體積法和有限元法等離散化技術。然後，我們將討論如何求解Navier-Stokes方程的數值算法，如SIMPLE算法、PISO算法等。 本部分還將簡要介紹計算流體力學（CFD）的基本流程，包括網格生成、物理模型選擇、求解器設置、後處理分析等。通過學習這些數值方法，您將能夠利用計算機模擬流體流動，解決復雜的工程問題。 第十三部分：前沿應用與展望 本書的最後一章將目光投嚮流體力學的前沿應用領域。我們將探討流體力學在航空航天工程（如飛機設計、火箭推進）、能源工程（如風力發電、水輪機）、生物醫學工程（如血液流動、呼吸道動力學）、環境工程（如汙染物擴散、海洋環流）等領域的最新研究進展和應用實例。 同時，我們還將對流體力學未來的發展趨勢進行展望，包括湍流模擬的精度提升、多相流數值方法的進步、人工智能在流體力學研究中的應用等。 《流體力學（第二版）》力求理論與實踐相結閤，通過豐富的例題和習題，幫助讀者鞏固所學知識，培養解決實際問題的能力。我們希望本書能夠成為您流體力學學習旅程中的得力助手，為您在相關領域的研究和發展提供堅實的理論基礎和深刻的洞察。

評分☆☆☆☆☆

坦白說，我之前對流體力學的學習經曆有些坎坷，總覺得它抽象難懂，很多公式和概念像是天書一樣。這次抱著試試看的心態入手瞭《流體力學（第二版）》，沒想到帶來瞭驚喜。這本書最打動我的地方在於，它在講解復雜的理論時，並沒有一味地拋齣公式，而是盡可能地從直觀的物理意義齣發，用易於理解的方式進行闡述。比如，書中在介紹粘性流的歐拉方程時，並沒有直接推導，而是先用一種類比的方式，讓我對流體內部的力和運動關係有瞭初步的認識。這種由淺入深、由錶及裏的講解方式，極大地降低瞭我的學習門檻。而且，書中還穿插瞭一些曆史發展脈絡和科學傢的故事，讓原本枯燥的理論變得生動有趣，也讓我對流體力學這門學科的認識更加全麵。我特彆期待書中關於層流和湍流的對比分析，以及對流體穩定性問題的探討，希望能在這本書的引導下，真正剋服我對流體力學的畏難情緒，找到學習的樂趣和方法。

評分☆☆☆☆☆

我是一名從事科研工作的博士生，流體力學是我的主要研究方嚮之一。在科研過程中，嚴謹的理論基礎和前沿的研究方法至關重要。《流體力學（第二版）》這本書，在我看來，是一部能夠引領我深入探索流體力學前沿領域的燈塔。它不僅僅是對經典理論的梳理，更在很多方麵體現瞭作者對學科發展的深刻理解和獨到見解。我尤其關注書中關於非牛頓流體、多相流以及微尺度流動的最新研究成果，這些都是當前流體力學研究的熱點和難點。希望書中能夠提供一些關於這些復雜流體現象的數學模型和分析方法，以便我能夠將其應用於我的研究項目中。此外，我對書中在方法論上的探討也充滿期待，例如如何構建有效的實驗方案、如何設計數值模擬的計算域和邊界條件等，這些細節往往是決定科研成敗的關鍵。我相信，通過學習這本書，我能夠進一步提升我的理論素養和科研能力，為我未來的學術研究提供堅實的支撐。

評分☆☆☆☆☆

這次入手的是《流體力學（第二版）》，說實話，拿到書的那一刻，心裏還是挺激動的。我是一名本科生，之前接觸過一些流體力學的基礎知識，但總感覺隔靴搔癢，不夠係統，很多理論和應用總是在腦子裏模糊不清。這次選擇這本教材，也是經過多方打聽和對比，聽說是很多學校的經典教材，而且第二版在內容上進行瞭更新和補充，理論更加嚴謹，也融入瞭一些最新的研究進展。翻開書的第一感覺是，排版非常舒服，字體大小適中，紙張質量也很好，閱讀起來不費眼。目錄清晰明瞭，章節劃分也很有邏輯性，從最基礎的流體靜力學到復雜的湍流理論，層層遞進，感覺很紮實。我尤其期待書中關於邊界層理論、相似性原理和量綱分析的講解，這部分內容對於理解很多流體現象至關重要。而且，我注意到書中包含瞭不少例題和習題，這對於我這種需要通過練習來鞏固知識的學生來說，簡直是福音。希望能通過這本書，真正掌握流體力學的精髓，為後續的學習和研究打下堅實的基礎。

評分☆☆☆☆☆

對於剛開始接觸流體力學的高年級本科生來說，找到一本既能覆蓋考試要求，又能培養學習興趣的書籍至關重要。《流體力學（第二版）》恰好滿足瞭我的需求。這本書的結構設計非常閤理，先是基礎概念的鋪墊，然後是各種基本方程的推導和講解，最後延伸到更復雜的現象和應用。它的語言風格比較嚴謹，但又不失清晰，很多地方都配有圖示，幫助我們更好地理解抽象的物理過程。我特彆喜歡書中每個章節末尾的習題，它們難度適中，覆蓋瞭該章節的主要知識點，通過練習，我能夠有效地檢驗自己的學習效果，並且熟悉考試題型。我還注意到，書中在講解一些關鍵公式時，會給齣其物理意義的解釋，而不是簡單地展示數學推導，這對於我們理解公式背後的含義非常有幫助。我期待通過這本書，能夠全麵掌握流體力學的基本原理，並且能夠運用這些原理來解決一些典型的工程問題，為我即將到來的專業課程和畢業設計打下堅實的基礎。

評分☆☆☆☆☆

作為一名在工程領域摸爬滾打瞭多年的工程師，我深知流體力學在實際應用中的重要性。無論是航空航天、船舶工程，還是土木建築、機械設計，甚至能源、環境等領域，都離不開流體行為的理解和預測。《流體力學（第二版）》這本書，在我看來，是一本能夠真正幫助工程師解決實際問題的寶典。它不僅僅是理論的堆砌，更注重理論與實踐的結閤。我特彆欣賞書中對各種工程實例的分析，這些分析往往能夠將抽象的理論具象化，讓我能夠更直觀地理解流體動力學原理在實際工程中的應用。例如，書中關於翼型繞流的分析，對於我理解飛機升力的産生機製非常有幫助；而關於管道流動的討論，則直接關係到水利工程和化工生産中的管道設計。我期待書中在數值模擬和計算流體力學（CFD）方麵的內容，隨著計算能力的提升，CFD已經成為解決復雜流體問題的強大工具，希望能在這本書中找到相關的理論基礎和入門指導，以便我能夠更好地運用這些工具來優化我的設計和解決遇到的工程難題。

評分☆☆☆☆☆

挺好

評分☆☆☆☆☆

挺好

評分☆☆☆☆☆

這書有問題，第九章這裏少一個標題和內容，我想問問字哪去瞭啊？？？

評分☆☆☆☆☆

挺好

評分☆☆☆☆☆

挺好

評分☆☆☆☆☆

這書有問題，第九章這裏少一個標題和內容，我想問問字哪去瞭啊？？？

評分☆☆☆☆☆

挺好

評分☆☆☆☆☆

這書有問題，第九章這裏少一個標題和內容，我想問問字哪去瞭啊？？？

評分☆☆☆☆☆

挺好