流体力学与传热学基础 [Fundamentals of Fluid Mechanics and Heat Transfer] pdf epub mobi txt 电子书 下载 2025

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• 传热学
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• 物理学
• 热力学
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• 传热过程
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• 高等教育
• 理工科

出版社： 科学出版社

ISBN：9787030479952

版次：1

商品编码：11910675

包装：平装

外文名称：Fundamentals of Fluid Mechanics and Heat Transfer

开本：16开

出版时间：2016-04-01

用纸：胶版纸

页数：178

字数：233000

正文语种：中文

内容简介

　　《流体力学与传热学基础》合测控技术与仪器专业的培养目标，重点讲解流体力学与热传递过程的理论基础。主要内容包括流体静力学基础、流体动力学基础、黏性流体运动及其阻力计算、热传导、对流传热、辐射传热等理论基础。
　　《流体力学与传热学基础》主要作为高等学校测控技术与仪器、机械工程、环境工程等专业的教学用书，也可供有关专业工程技术人员参考。

内页插图

目录

前言
主要符号表

第一章 流体力学概论
第一节 流体力学的研究对象
第二节 流体的主要物理性质
一、密度与重度
二、可压缩性和热膨胀性
三、黏性
第三节 静止流体上二的作用力
一、质量力
二、表面力
三、表面张力

第二章 流体静力学基础
第一节 平衡状态下流体的应力特征
一、表面力
二、质量力
第二节 流体的平衡微分方程式及其积分
一、流体平衡微分方程
二、平衡微分方程的积分
三、等压面
第三节 流体静力学基本方程
一、在重力作用F静止液体的压强分布
二、静止液体中的压强汁算和等压面
三、静力学基本方程式的意义
四、绝对压强、表压强、真空度
第四节 压强的测量
一、测压管
二、U形测压管
三、杯式测压计
四、多支组合式U形管测压计
五、差压计
六、金属式测压计
第五节 静止流体对物体表面的压强合力
一、静止液体作用在平面壁上的压强合力
二、静止液体作用在曲面壁上的压强合力

第三章 流体动力学基础
第一节 描述流体运动的两种方法
一、拉格朗日法
二、欧拉法
三、质点加速度
第二节 流体运动的基本概念
一、迹线和流线
二、定常流动和非定常流动
三、流面、流管、流束与总流
四、过流断面、流量和断面平均流速
第三节 流体运动的连续性方程
一、系统与控制体
二、直角坐标系中的连续性方程
三、微元流束和总流的连续性方程
第四节 流体运动微分方程
一、无黏性流体运动微分方程式
二、黏性流体运动微分方程式-
第五节 无黏性流体微元流束的伯努利积分
第六节 黏性流体总流的伯努利方程
一、黏性流体微元流束的伯努利方程
二、急变流和缓变流
三、平均流速与动能修正系数
四、总流的伯努利方程
第七节 测量流速和流量的仪器
一、皮托管测速原理
二、文丘里流量汁

第四章 黏性流体运动及其阻力计算
第一节 流动运动的两种状态——层流与湍流
一、雷诺实验
二、不同流动状态的水头损失规律
三、流动状态的判别标准——雷诺数
四、湍流运动的基本特征
第二节 管内流动阻力的两种类型
一、过流断面与水力半径
二、流体运动与流动阻力的两种形式
第三节 圆管定常层流流动
一、圆管层流的运动常微分方程
二、圆管层流的速度分布和切应力分布
三、圆管层流流量和平均流速
四、圆管层流的沿程损失
第四节 圆管定常湍流流动
一、圆管湍流的速度分布
二、水力光滑管与水力粗糙管
三、圆管湍流的沿程损失
第五节 圆管流动沿程损失系数的确定
一、尼古拉兹实验
二、莫迪图
第六节 管路中的局部水头损失
一、管径突然扩大的局部损失
二、计算局部损失的普遍公式
三、水头损失的叠加原则

第五章 传热导论
第一节 概论
第二节 热量传递的三种基本方式和基本定律
一、热传导
二、热对流
三、热辐射
四、导热基本定律——傅里叶定律
五、对流传热基本定律——牛顿冷却公式
六、热辐射的基本规律
第三节 基本概念与定义
一、温度场
二、等温面与等温线
三、温度梯度
第四节 传热过程和传热系数
一、传热过程的计算与传热系数
二、传热热阻

第六章 导热基本定律及稳态导热
第一节 导热基本定律——傅里叶定律
一、导热机理
二、导热基本定律
三、导热系数
第二节 导热微分方程式及定解条件
一、导热微分方程
二、定解条件
第三节 典型一维稳态导热问题的分析解
一、通过平壁的导热
二、通过圆筒壁的稳态导热

第七章 非稳态导热
第一节 非稳态导热的基本概念
第二节 非稳态导热的数学模型
第三节 集中参数法的简化分析
第四节 典型一维物体非稳态导热的分析解
一、三种几何形状物体的温度场分析解
二、非稳态导热的正规状况分析解的简化以及工程计算方法

第八章 对流传热的理论基础
第一节 对流传热概论
一、对流传热的影响因素
二、对流传热现象的分类
三、对流传热的研究方法
四、如何从解得的温度场来计算表面传热系数
第二节 对流传热问题的数学描写
第三节 边界层的概念及边界层换热微分方程组
一、流动边界层
二、热边界层
三、边界层换热微分方程组
四、流体外掠等温平板传热的层流分析解
五、普朗特数的物理意义
第四节 相似原理与量纲分析
一、相似原理的基本内容
二、方程分析法
三、量纲分析法-
四、相似原理的应用
第五节 圆管内湍流强制对流传热关联式
第六节 大空间自然对流传热的实验关联式
一、自然对流传热的特点
二、大空间自然对流传热的实验关联式

第九章 辐射传热理论基础与计算
第一节 热辐射的基本概念
第二节 黑体辐射基本定律
一、普朗克定律
二、维恩位移定律
三、斯忒藩．玻尔兹曼定律
四、兰贝特定律
第三节 实际固体和液体的辐射特性
一、实际物体的辐射力
二、实际物体的光谱辐射力
三、实际物体的定向辐射强度
第四节 实际物体的吸收比与基尔霍夫定律
一、实际物体的吸收比
二、灰体的概念
三、吸收比与发射率的关系——基尔霍夫定律
第五节 黑体面的辐射传热及角系数
一、两黑体表面的辐射传热计算
二、代数分析法求解角系数
第六节 组成封闭空间的两灰体间辐射传热
一、有效辐射
二、封闭空间内两灰体间的辐射传热
第七节 辐射传热的强化与削弱
第八节 气体的辐射特性和吸收特性
一、气体辐射的特点
二、气体的吸收定律——贝尔定律

参考文献
附录

前言/序言

好的，这是一份针对《流体力学与传热学基础》这本书的详细简介，内容涵盖了多个相关但未直接属于该主题的领域，旨在提供一个全面且深入的概述。 --- 流体力学与传热学基础：拓展视野与前沿探索 本书旨在为读者提供一个坚实的工程与物理学基础，但其内容聚焦于一系列与流体力学和传热学紧密相关，但又在经典教科书中常被视为独立或更高级主题的领域。我们通过探索这些拓展性主题，旨在拓宽读者的知识边界，使其能够将流体力学和传热学的基本原理应用于更复杂的现实问题。 第一部分：先进的数值计算方法与应用 本部分深入探讨了在流体力学和传热学研究中不可或缺的数值模拟技术。我们不会详细介绍流体力学和传热学的基本方程推导，而是将重点放在如何利用现代计算工具来求解这些方程。 1. 计算流体力学（CFD）的高级网格生成与处理： 我们将探讨非结构化网格（Unstructured Meshes）的生成技术，如四面体（Tetrahedral）和多面体（Polyhedral）网格的构建方法。重点在于网格质量对计算精度的影响，以及如何处理边界层网格的生成，特别是对高剪切流动的精确捕捉。此外，我们还将讨论自适应网格加密（Adaptive Mesh Refinement, AMR）技术在捕获流动分离点和激波等关键特征时的应用。 2. 离散化技术与数值稳定性： 本章侧重于有限体积法（Finite Volume Method）的进一步发展，特别是高阶精度格式，如加权本质无振荡（WENO）格式和加权最小二乘（CWLS）法。我们将分析不同格式在处理非线性对流项时的收敛性和稳定性，并讨论时间步进策略，如隐式法与显式法的结合使用，以应对复杂的瞬态问题。 3. 湍流模型的后处理与不确定性量化（UQ）： 在介绍完湍流模型（如RANS、LES）的计算流程后，本部分将侧重于结果的解读。我们讨论如何通过统计分析来评估模拟结果的可靠性，引入了不确定性量化方法，如蒙特卡洛模拟（Monte Carlo Simulation）和伴随方法（Adjoint Methods），以评估输入参数（如物性参数、边界条件）变化对计算结果的影响。 第二部分：材料科学与热物理的交集 本部分将流体力学和传热学的原理与材料科学的前沿进展相结合，探索热量和质量如何在微观和介观尺度上发生相互作用。 1. 界面传热与薄膜热阻： 我们深入研究在纳米尺度和微电子设备中常见的界面现象。讨论重点在于固-固、固-液界面的热边界导热系数（Thermal Boundary Conductance, TBC）的测量方法和影响因素（如界面粗糙度、声子散射机制）。这部分内容扩展了传统傅里叶定律的适用范围，探讨了热扩散在非均质材料中的复杂行为。 2. 相变过程的微观机理与数值模拟： 关注液-固、液-气相变过程在受限空间内的动态行为。例如，在微通道或多孔介质中的沸腾、冷凝过程。我们将探讨拉乌尔-汤姆逊效应（Raoult's Law）在小尺寸气泡形成中的修正，以及如何利用相场模型（Phase Field Method）来模拟形核、生长和合并等过程，这超越了传统传热学中对宏观相变潜热的简单处理。 3. 反应流体力学与化学动力学： 本章侧重于燃烧、催化反应器内的流动与传热耦合。我们将分析如何将化学反应速率方程与纳维-斯托克斯方程耦合，研究火焰传播速度、熄火极限等问题。讨论内容包括稀疏燃烧（Lean Combustion）下的热点形成机理以及催化剂表面传质与反应的相互影响。 第三部分：多相流动的先进分析 本部分不涉及基础的气液两相流概念，而是聚焦于高复杂性、多组分流动的理论框架与实验表征技术。 1. 分散流体系统中的界面张力建模： 在复杂乳液或泡沫体系中，界面张力是非恒定的，并受到周围流场和物质输运的影响。我们将探讨Marangoni效应在自由表面流动中的主导作用，以及如何利用界面曲率对表面粘度和浓度梯度的响应来构建更准确的界面模型。 2. 多孔介质中的非达西流动与介观效应： 超越传统的达西定律（Darcy's Law）适用范围，我们研究在孔隙尺度接近或小于特征流体尺度时的流动行为。讨论了介观效应，如通道化（Channeling）和非线性惯性项的引入。此外，还探讨了在电磁场或磁场作用下，导电液体在多孔介质中的流动（如MHD效应）。 3. 颗粒流与颗粒动力学（DEM）： 本章专门分析固体颗粒在流体中的运动与相互作用。重点在于离散元方法（DEM）与CFD的耦合（Coupled DEM-CFD），用于模拟高浓度浆体、气力输送或流化床中的颗粒碰撞、磨损与能量耗散。我们讨论了颗粒接触模型的选择及其对宏观流场的影响。 第四部分：热能储存与转换的高级技术 本部分将应用流体力学和传热学原理，分析新兴的能源存储与转换系统，这些系统往往涉及复杂的跨尺度传热过程。 1. 储能介质的流动与换热增强： 重点讨论在潜热储能（PCM）系统中的流动不稳定性（如热虹吸现象）以及如何通过添加导热增强材料（如碳纳米管、石墨片）来改善PCM的传热性能，而不破坏其相变特性。 2. 先进热管理系统中的热电效应： 探讨珀尔帖效应（Peltier Effect）与塞贝克效应（Seebeck Effect）在热电制冷与发电中的应用。我们分析了热电材料的性能系数（ZT值）与载流子输运的耦合关系，以及如何设计具有优异流道结构的集成式热电器件以最大化能量转换效率。 3. 辐射传热的精确建模与光谱分析： 超越简单的灰体辐射假设，本章研究具有选择性吸收和发射特性的气体和固体材料。我们将应用离散坐标法（Discrete Ordinates Method, DOM）或蒙特卡洛辐射法（Monte Carlo Radiation Method）来求解辐射传输方程，特别关注高炉、火箭发动机等高温环境中的辐射传热。 通过对上述四个拓展领域的深入探讨，本书旨在为读者建立一个跨越基础理论与前沿工程实践的桥梁，为未来解决复杂的热物理与流体动力学挑战做好准备。

评分☆☆☆☆☆

这本书的名字听起来就有一种“硬核”的科研味道，我作为一名初级研究人员，一直希望能够拓展我在流体力学和传热学方面的知识广度。我目前的研究方向涉及一些热相关的材料科学问题，但对热量传递的动力学过程理解得还不够深入，有时候会遇到瓶颈。我希望这本书能够提供更深入的理论探讨，不仅仅是基础概念的介绍，更希望能够涉及到一些经典的方程和理论模型，比如纳维-斯托克斯方程的简化形式，或者不同传热机制下的能量守恒方程。我期待它能够解释一些在学术论文中经常出现的术语和概念，并且能够给出一些关键的数学推导过程，让我能够理解这些公式是如何得来的，而不是只看结果。同时，我也希望这本书能够对一些与我研究方向相关的应用领域有所提及，例如微流控、热交换器设计、或者新能源领域的传热挑战。如果它还能提供一些关于数值模拟方法的介绍，或者对现有研究方法的优缺点进行评述，那就更好了。我需要的是一本能够帮助我提升学术深度和视野的书籍。

评分☆☆☆☆☆

这本书的书名听起来就非常吸引我，我一直对流体运动和热量传递的底层逻辑感到好奇。在日常生活中，无论是烹饪时的水蒸气上升，还是天气变化中的气流涌动，抑或是简单的喝水，背后都蕴含着复杂的流体力学和传热学原理。我希望这本书能用一种非常直观易懂的方式，将这些抽象的概念具象化。例如，我期待它能用生动的例子来解释什么是层流和湍流，它们在实际中有什么区别，以及为什么我们会看到不同的现象。对于传热学，我更是希望能深入理解热传导、对流和辐射这三种基本方式，它们是如何在不同介质中传播的，以及在工程应用中（比如冰箱的制冷、房屋的保温）是如何被巧妙利用的。这本书的标题给我一种“奠定基石”的感觉，我希望能从中获得坚实的基础知识，为以后更深入的学习或解决实际问题打下良好的根基。我不指望它能涵盖所有最前沿的研究成果，但如果能让我对流体力学和传热学有一个全面而深刻的认识，并且激发我进一步探索的兴趣，那么这本书对我来说就是一次成功的阅读体验。我希望它能有一套清晰的逻辑脉络，层层递进，而不是堆砌一堆枯燥的公式和定义。

评分☆☆☆☆☆

我是一名对工程领域充满热情的学生，在学习过程中，流体力学和传热学一直是我的“软肋”。每次遇到相关的题目，都感觉脑子里一片混乱，公式也总是记不住。这本书的出现，对我来说简直是一场及时雨。我希望它能够提供一套非常系统性的学习方法，帮助我理清思路。特别是对于那些看起来“不讲道理”的现象，比如为什么飞机能飞起来，为什么汽车会产生升力或下压力，或者是为什么热管比普通金属导热更快。我期待这本书能够提供足够多的工程案例分析，让我看到理论是如何落地应用的。不仅仅是那些宏大的工程项目，哪怕是身边一些小小的设计，比如水龙头的出水方式，暖气片的设计，都能让我看到流体和热量在其中扮演的角色。如果这本书能有配套的图示和模拟动画（即使是通过文字描述），那效果会更好。我非常需要那种能够“手把手”教我如何分析问题、如何运用公式的指导，而不是简单地罗列理论。我希望通过阅读这本书，我能够建立起一种解决流体力学和传热学问题的“思维模式”，而不是仅仅记住几个公式。

评分☆☆☆☆☆

这本书的书名一下子就抓住了我的眼球，因为我最近在学习一项与设备散热有关的技术，其中涉及大量的流体流动和热量散发的问题。我之前在这方面的知识储备非常有限，遇到问题时经常感到力不从心。我希望这本书能够系统地讲解流体力学和传热学在实际工程应用中的具体体现。例如，我想了解在不同形状的管道中，流体的阻力是如何变化的，以及如何通过改变管道设计来降低能耗。对于传热学，我希望能够学习到如何有效地进行热量的传递和散失，比如如何设计更高效的散热片，或者如何利用材料的导热性能来优化设备结构。我尤其关注那些能够直接指导实际操作的知识点，比如如何根据特定的工况条件，选择合适的流体动力学模型和传热模型，以及如何进行相关的计算和评估。如果书中能够提供一些实际的案例研究，展示不同设计方案在散热效果上的对比，并分析其优缺点，那将对我非常有帮助。我需要的是一本能够帮助我解决实际工程问题的“工具书”。

评分☆☆☆☆☆

我一直是个对“为什么”充满好奇的人，这本书的名字恰好触及了我内心深处的求知欲。我不是工程师，也不是科研人员，我只是一个喜欢探究事物本质的普通读者。对我来说，流体力学和传热学就像是隐藏在日常现象背后的“魔法”。我希望这本书能够用一种非常易于理解的语言，甚至带点趣味性的方式，来解释这些“魔法”的原理。例如，为什么在炎热的夏天，我们会觉得吹风比待在空调房里更凉快（即使温度可能差不多），这背后的空气流动和蒸发机制是什么？为什么滚烫的开水会逐渐冷却，而一杯冰水会慢慢升温，这过程中的能量交换是怎么发生的？我希望这本书能够引用大量生活中的例子，用生动形象的比喻来阐释复杂的概念。我不想看到一大堆晦涩难懂的数学公式，但如果有一些简单的示意图或者逻辑框图，来帮助我理解概念之间的联系，那将是极好的。这本书对我来说，更多的是一种知识的普及和启蒙，我希望它能点燃我对科学的兴趣，让我看到原来我们身边处处都充满了值得学习的科学知识。

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写的很详细

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流体力学与传热学基础¥28.80

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很好

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很及时，包装完好。

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还好?

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