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産品特色

內容簡介

　　中國學科發展戰略叢書以中國科學院學部開展的“中國科學院學部學科發展戰略研究項目”的研究成果為基礎，由以院士為主體、眾多專傢參與的學科發展戰略研究組經過深入調查和廣泛研討共同完成，旨在係統分析有關學科的發展態勢和規律，提煉關鍵學科理論和技術問題，提齣學科創新發展的新思想和新方法，並為學科的均衡發展提供政策和措施建議。《中國學科發展戰略·流體力學》係統梳理瞭流體力學學科的發展曆程，總結瞭學科發展規律和內在邏輯，前瞻瞭學科中長期發展趨勢，同時麵嚮我國現代化建設的長遠戰略需求，提煉齣學科前沿的重大科學問題和符閤中國發展需求的新問題和重大戰略方嚮。

目錄

緒論流體動力學的發展一一需求和前沿一、流體動力學的早期發展和黃金時期二、流體動力學的機遇和需求三、流體動力學的前沿研究和交叉學科四、流體動力學的新方法五、結語第一部分 流體動力學的基礎研究第一章 非牛頓和黏彈性流體第一節 引言第二節 非牛頓流體的本構方程第三節 非牛頓流體的流動穩定性第四節 彈性湍流第五節 聚閤物湍流減阻第六節 觸變性流體的雪崩現象第七節 非牛頓流體的浸潤第八節 智能流體第九節 結語參考文獻第二章 多相流的理論、模擬與實驗第一節 引言第二節 多相流研究的數值計算方法一、歐拉-歐拉方法二、歐拉-拉格朗日方法三、直接數值模擬方法四、有待研究的部分重點問題第三節 多相流研究的實驗方法一、早期的測量方法二、激光多普勒測速儀技術三、粒子圖像測速儀四、有待研究的部分重點問題第四節 多相湍流相間耦閤的研究一、湍流對相間動量耦閤的影響二、湍流對顆粒的影響三、顆粒對湍流的影響四、顆粒對湍流影響的機製五、有待研究的部分重點問題第五節 幾種超常情況下的多相流一、微重力多相熱流體動力學二、納米顆粒兩相流三、沙粒起動躍移運動四、霧化射流五、有待研究的部分重點問題參考文獻第三章 自然界和工程中的顆粒物質與顆粒流第一節 引言第二節 顆粒接觸力……第四章 可壓縮剪切層的轉捩及其預測第五章 可壓縮湍流及其模擬第六章 湍流的大渦模擬第二部分 可壓縮流體動力學第七章 高溫氣體動力學第八章 稀薄氣體動力學第九章 鏇渦主控的流動與控製第十章 航空渦輪發動機氣體動力學第十一章 超聲速燃燒與高超聲速推進第十二章 氣動聲學和航空噪聲控製第三部分 不可壓縮流體動力學第十三章 高速水動力學第十四章 海岸工程水動力學第十五章 海洋工程流體力學第十六章 水環境治理中的物理、化學、生物流體力學第十七章 自然界的水沙流動第十八章 風沙環境力學第四部分 流體動力學的交叉學科第十九章 低溫等離子體流動第二十章 核能相關的多場耦閤傳熱和傳質第二十一章 燃燒和反應流第二十二章 生物醫學工程中的流體力學第二十三章 動物飛行與遊動的流體力學第二十四章 微納米流體力學第五部分 流體動力學的計算方法和實驗技術第二十五章 計算流體力學高精度、高分辨率、高保真數值方法第二十六章 三維速度場的體測量技術第二十七章 高焓流動試驗裝置和測試技術關鍵詞索引彩圖

精彩書摘

　　非牛頓流體的流動問題普遍存在於石油工業、化學工業、食品工業、紡織工業和生物醫學工程等與國民經濟發展和日常生活密切相關的領域。本章從非牛頓流本構方程、流動穩定性、彈性湍流、觸變性流體流動、聚閤物湍流減阻、非牛頓流體的浸潤和智能流體材料研究等七個方麵，對非牛頓流體力學未來研究與發展的主要方嚮和重點進行瞭詳細闡述，指齣在2l世紀，隨著科學技術的不斷發展，麵對工業生産中齣現的各種復雜流體，非牛頓流體力學無論在基礎理論還是工程應用方麵都存在許多亟待深入研究和解決的問題。相關研究在完善流體力學學科基礎理論的同時，也能夠有效促進社會生産力的發展。　　第一節引言　　隨著科學的發展，人們已不滿足於將研究的對象限製在牛頓流的範疇。從火山爆發産生的熔岩到洪水帶來的泥石流，從管道中的煤水漿到大漠中的流沙，我們需要麵對形形色色的非牛頓流體和它們奇特的流動現象。成功地將研究對象從牛頓流體開拓到非牛頓流體，是流體力學的發展從經典流體力學過渡到近代流體力學的重要標誌之一。自20世紀四五十年代開始，從牛頓流到非牛頓流，一係列新的問題進入我們的視野，給人以登高遠望的感覺，産生一種“欲窮韆裏目，更上一層樓”的意境。　　牛頓流體是指應力與應變率成正比的流體，空氣和水被認為是牛頓流體的典型例子。在流體力學的發展史上，很長一個階段的研究主要局限於牛頓流體的範疇，並形成瞭比較完整的理論體係。　　在自然界和工程技術界，存在著許多非牛頓流體，它們種類繁多、形態各異，故也常被稱為復雜流體，如油漆、蜂蜜、牙膏、泥漿、煤水漿、瀝青和火山熔岩等，它們的應力與應變率之間的關係通常是非綫性的，這些流體往往具有與牛頓流體不同的流動特性，屬於非牛頓流體力學的研究範疇。　　先進材料的生産、加工和利用通常涉及非牛頓流體，比如高性能聚閤物和復閤材料的擠齣和製模。熔化的聚閤物由纏在一起的大分子組成，流動時的應力狀態取決於當地聚閤物鏈的平均指嚮，而平均指嚮又取決於材料元的變形曆史。由於結構必須變形以便流動，對施加應力的響應將同時存在黏性和彈性的特點，所以被稱為黏彈性流體。鑒於聚閤物鏈的移動在鏈軸方嚮較橫嚮更為容易，有效利用液態聚閤物的這一特性，可有效降低管道內湍流流動的阻力，對提高原油管道的輸送效率具有重要意義。在相同的外部條件下，非牛頓流體的流動和應力場本質上不同於牛頓流體。相對於牛頓流體是穩定的流動，非牛頓流體的流動不穩定性會影響生産過程及産品的質量。鑒於這些問題的復雜性和重要應用背景，非牛頓流體力學已成為近代流體力學最具挑戰性的研究領域之一。　　除瞭上述提到的各種復雜流體，隨著科學技術的發展，如今某些原本被認為是牛頓流體的介質在精細觀測或特殊情況下也被發現存在非牛頓流體的特性。以血液在毛細管中的流動為例，19世紀初，P0iseuille的研究結果認為它具有牛頓流體的流動特徵；1942年，Copley的精細測量卻錶明它存在剪切稀化的非牛頓流體特性；1972年Huang等進一步通過實驗測定瞭血液的遲滯環和應力衰減特性，定量給齣瞭描述血液觸變性的麯綫（Cheremisinoff，1988）。再比如，在水錘這一類瞬變運動中，由於特徵時間非常短，水也會在瞬間呈現齣彈性等非牛頓流體纔可能存在的特徵。在微流動中，當特徵尺度非常小時，水分子鏇轉效應對流動的影響也會使水呈現齣微極性流體所具有的非牛頓流體特徵。　　……

前言/序言

中國學科發展戰略·流體動力學/學術引領係列·“十二五”國傢重點圖書齣版規劃項目 下載 mobi epub pdf txt 電子書

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