葉輪機械流體力學基礎 pdf epub mobi txt 電子書 下載 2025

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張啓華 著

圖書標籤:

• 葉輪機械
• 流體力學
• 水力機械
• 泵
• 風機
• 壓縮機
• 水輪機
• 流體動力學
• 機械工程
• 工程流體力學

齣版社： 科學齣版社

ISBN：9787030510174

版次：1

商品編碼：12040819

包裝：平裝

開本：16開

齣版時間：2016-12-01

用紙：膠版紙

頁數：281

字數：368000

正文語種：中文

內容簡介

　　《葉輪機械流體力學基礎》凝聚瞭作者多年來在葉輪機械研究中所積纍的重要理論方法和設計技術。通過《葉輪機械流體力學基礎》的學習將為讀者運用流體力學知識分析解決葉輪機械流動問題及開展設計實踐打下紮實的基礎。《葉輪機械流體力學基礎》主要內容包括經典流動問題的精確解、二維機翼繞流的勢流理論及計算方法、湍流統計理論基礎、湍流模擬理論基礎、葉輪機械流動模型、葉輪機械設計模型、氣泡及顆粒兩相流模型，以及張量分析基礎和麯綫坐標係下流體基本方程的推導等。《葉輪機械流體力學基礎》注重理論體係的完整、係統和實用性，通過理論與實例相結閤，闡釋模型背後的物理意義，強調研究思路與求解技術的貫通，既可作為教學用，也可供科研參考。
　　《葉輪機械流體力學基礎》可用於葉輪機械、流體力學及相關理工科專業本科生和研究生的教材，也可供高等院校教師和科研院所技術人員在理論研究和工程實踐中參考。

內頁插圖

目錄

《流體動力學導論：從理論到應用》 本書旨在為讀者提供一個全麵而深入的流體力學基礎知識體係，重點關注流體運動的內在規律及其在工程實際中的廣泛應用。我們從宏觀到微觀，循序漸進地構建讀者對流體行為的理解，並著重於培養解決實際工程問題的能力。 第一部分：流體靜力學與基本概念 本部分將帶領讀者進入流體世界的起點——流體靜力學。我們將首先定義流體的基本概念，如密度、比重、壓力以及粘度等關鍵物理量，並探討它們在不同狀態下的行為特性。隨後，我們將深入講解流體靜壓力的産生、分布規律及其測量方法，特彆是大氣壓、絕對壓和相對壓的區彆與聯係。 流體性質的描述： 詳細介紹密度、比重、粘度（牛頓流體與非牛頓流體的區分）、錶麵張力、可壓縮性等參數的物理意義和計算方法。 流體靜壓力： 闡述靜止流體中壓力的基本性質（處處相等），以及壓力隨深度的變化規律（帕斯卡原理）。我們將通過伯努利方程的靜止流體特例來理解壓力的平衡。 浮力與阿基米德原理： 深入分析浮力産生的原理，以及物體在流體中的沉浮條件。 連續介質假設： 解釋在宏觀尺度下，將流體視為連續介質進行分析的閤理性與局限性。 第二部分：流體動力學基礎 在掌握瞭流體靜力學的基本原理後，本部分將聚焦於流體運動的動態過程。我們將引入流體運動學的基本概念，如流速、流綫、跡綫、渦綫等，並區分層流與湍流兩種主要的流動狀態。 流體運動的描述方法： 介紹歐拉法和拉格朗日法兩種描述流體運動的基本視角。 連續性方程： 推導並講解質量守恒定律在流體運動中的體現——連續性方程，並分析其在不同流動區域（管道、噴口等）的應用。 動量方程（納維-斯托剋斯方程的簡化形式）： 引入動量守恒定律，理解作用在流體上的力（壓力、粘性力、外力）如何影響其運動狀態。我們將從最簡化的伯努利方程開始，逐步引入能量方程，為更復雜的流動分析奠定基礎。 伯努利方程： 詳細推導並講解能量守恒在流體流動中的體現——伯努利方程，分析其適用條件（理想流體、穩定流動、無能量損失等），並展示其在流量測量、流體加速等方麵的應用。 量綱分析與相似性原理： 介紹如何利用量綱分析（如Π定理）來簡化復雜的工程問題，並理解相似性原理在模型試驗中的重要性，為實際工程放大提供依據。 第三部分：粘性流體的流動與能量損失 本部分將深入探討粘性流體在管道、通道等介質中的流動特性，以及能量損失的産生與計算。這將為理解實際工程中泵、閥門、管道係統等的設計提供關鍵理論支持。 管道中的流動： 詳細分析層流和湍流在圓形管道中的速度分布，以及流體在管道中流動時由於粘性作用産生的能量損失（沿程損失和局部損失）。 謝纔公式與達西-魏斯巴赫公式： 講解計算管道水頭損失的常用經驗公式，分析影響因素。 局部水頭損失： 討論在管道係統中，由於閥門、彎頭、截麵變化等引起的局部能量損失，並介紹其計算方法。 明渠流動： 簡要介紹明渠流動的基本特點，如自由液麵、水力半徑等，並介紹相關的流動計算方法。 第四部分：流體對浸沒物體的作用 本部分將研究流體與浸沒在其中的固體物體之間的相互作用，重點關注阻力和升力的産生機理及其計算方法。 阻力： 分析流體對運動物體産生的阻力，包括摩擦阻力和壓差阻力（形狀阻力），並介紹阻力係數的概念及其影響因素（雷諾數、形狀、錶麵粗糙度等）。 升力： 探討流體繞過物體時産生的升力，特彆是翼型産生的升力機理，並分析其在航空航天、船舶等領域的重要應用。 第五部分：實際工程應用與案例分析 本部分將前麵所學的流體力學理論與實際工程問題相結閤，通過具體的案例分析，加深讀者對理論知識的理解，並培養解決實際工程問題的能力。 泵與風機原理初步： 簡要介紹泵和風機等輸送機械的工作原理，以及如何運用流體力學原理進行性能分析。 管道係統設計初步： 結閤能量損失和流體阻力的計算，探討簡單管道係統的設計思路。 流體測量技術： 介紹常用的流體測量儀器和方法，如皮托管、文丘裏管、渦輪流量計等，並分析其工作原理。 空氣動力學基礎： 介紹空氣動力學在汽車、建築、體育等領域的應用，如風洞試驗、減阻設計等。 本書力求通過嚴謹的理論推導、清晰的邏輯結構和豐富的例證，幫助讀者建立起紮實的流體力學知識基礎，為進一步學習更高級的流體機械、空氣動力學、水力學等專業領域打下堅實的基礎。本書適閤高等院校機械、能源、環境、土木、航空航天等專業本科生及研究生，也可作為相關領域工程技術人員的參考讀物。

評分☆☆☆☆☆

閱讀《葉輪機械流體力學基礎》的過程，仿佛是一場與流體本身的深度對話。我原本以為流體隻是一個簡單的物理介質，但這本書讓我認識到它的復雜性、動態性和不可預測性。 在書中，作者並沒有局限於宏觀的流動現象，而是深入到微觀的流體粒子行為。他用生動的語言和精美的圖示，解釋瞭為什麼流體會産生渦鏇，為什麼邊界層會附著在物體錶麵，以及這些微觀現象如何纍積並影響宏觀的流動特性。我對於“流函數”和“勢函數”的講解記憶猶新，作者通過引入這兩個概念，提供瞭一種全新的視角來描述流體的運動，這種數學上的優雅和直觀性讓我耳目一新。 更讓我受益匪淺的是，書中對流動穩定性分析的探討。它解釋瞭為什麼有些流動是穩定的，而有些則會迅速演變成復雜的湍流。作者引用瞭許多經典實驗的例子，比如雷諾數在判斷層流和湍流過渡中的作用，讓我深刻理解瞭流體行為的臨界性。這種對細節的關注和對復雜現象的係統性分析，讓我對流體力學的研究方法有瞭更深的認識，也讓我對未來在相關領域進一步學習産生瞭濃厚的興趣。

評分☆☆☆☆☆

《葉輪機械流體力學基礎》這本書，不僅僅是一本技術手冊，更是一本啓發思維的讀物。 書中對“相似性原理”的介紹，讓我領略到瞭科學研究的智慧。作者解釋瞭如何通過對模型進行實驗，來預測大型設備在實際運行中的錶現。例如，在風洞中測試飛機模型，或者在水槽中測試船模，通過控製相似準數（如雷諾數、馬赫數），可以有效地將模型實驗的結果推廣到實際工程中。這讓我看到瞭科學研究的經濟性和高效性。 我對書中關於“葉輪膨脹比”和“葉輪收縮比”的討論也印象深刻。這些參數直接影響著流體在葉輪內部的加速或減速，進而影響能量的轉換效率。作者通過數學推導和圖錶展示，清晰地說明瞭不同膨脹比/收縮比設計對流體流動特性和機械性能的影響。這讓我明白瞭，即使是葉輪機械中看似簡單的幾何形狀，也蘊含著深刻的流體力學原理。

評分☆☆☆☆☆

這本書為我打開瞭通往高效能量轉換世界的一扇窗。在接觸《葉輪機械流體力學基礎》之前，我對風力發電機、水輪機、燃氣輪機等設備的運作原理，更多是停留在“它們能發電”的模糊認知。 現在，我纔真正理解瞭葉輪機械是如何通過流體的動量和能量轉換來實現其功能的。作者在書中詳細闡述瞭關於“比衝量”和“功率係數”等關鍵概念，並用數學公式和圖錶清晰地展示瞭它們是如何影響葉輪機械的性能的。我尤其喜歡書中對於不同類型葉輪（如軸流、徑流、混流）在效率和適用範圍上的對比分析。這種詳細的分類和比較，讓我能夠更好地理解為什麼在不同的應用場景下，會選擇不同設計的葉輪。 書中對葉輪機械的“氣動載荷”和“水動力載荷”的分析，也讓我大開眼界。它不僅僅是講解瞭力的産生，更重要的是探討瞭這些力是如何與葉輪的鏇轉速度和流體特性相互作用，從而決定瞭機械的承載能力和工作壽命。作者甚至還提及瞭一些關於材料選擇和結構設計的考量，這錶明流體力學知識與工程實踐之間有著多麼緊密的聯係。

評分☆☆☆☆☆

我一直覺得，科學書籍的價值在於它能否激發讀者的思考，並為讀者提供解決問題的思路。《葉輪機械流體力學基礎》在這方麵做得非常齣色。 這本書不僅僅是傳授知識，更重要的是培養一種分析問題和解決問題的能力。在講解瞭流體動力學的基礎理論之後，作者開始將這些理論應用於分析實際的葉輪機械問題。我記得在關於“衝擊損失”的章節，作者提供瞭一個詳細的計算流程，幫助讀者理解流體衝擊葉片時能量損失的原因，以及如何通過優化葉片角度來減小這種損失。這種從理論到實踐的嚴謹推導，讓我感覺自己不僅僅是在閱讀，更像是在學習一種解決實際工程問題的“方法論”。 書中對“效率”這一核心概念的反復強調和多角度分析，也讓我印象深刻。作者從熱力學效率、機械效率、水力效率等多個維度，全麵地剖析瞭葉輪機械的效率構成，並指齣瞭提高效率的關鍵所在。這種細緻入微的分析，讓我對“效率”不再是模糊的感知，而是有瞭清晰的量化和可操作的改進方嚮。

評分☆☆☆☆☆

讀完《葉輪機械流體力學基礎》，我最大的感受是，原來那些看似復雜的流體現象，背後都有著嚴謹的物理規律在支撐。 我曾經對“渦流”這個概念感到很睏惑，總覺得它是一種混亂無序的流動。然而，書中對渦流的詳細介紹，從其形成機製（如邊界層分離、剪切不穩定性）到其對流動的影響（如能量耗散、升力/阻力産生），讓我對它有瞭全新的認識。作者甚至還介紹瞭如何利用或抑製渦流的技術，比如在飛機機翼上設置渦流發生器，或者在管道中設計導流葉片來減小渦流帶來的能量損失。 書中關於“多相流”的章節，也為我打開瞭新的視野。我之前隻知道流體可以是氣體或液體，但從未想到過流體中可能同時存在多種相態，比如氣液混閤、固液混閤等等。作者通過圖文並茂的方式，解釋瞭多相流動的復雜性，以及在葉輪機械中如何處理這類流動，比如在離心泵中處理氣液兩相流，或者在渣漿泵中處理固液兩相流。這讓我意識到，現實世界的流體流動遠比我之前想象的要豐富和復雜得多。

評分☆☆☆☆☆

我最近有幸讀到瞭一本名為《葉輪機械流體力學基礎》的書，簡直可以說是打開瞭我對流體力學世界的新認知大門。在此之前，我對這個領域總是感覺有些模糊不清，像是隔著一層霧，雖然知道大概的存在，卻無法觸及核心。這本書的齣現，恰恰就像是撥開瞭迷霧的陽光，讓我看到瞭清晰的脈絡和深邃的理論。 首先，它在基礎概念的講解上做得非常齣色。作者並沒有上來就拋齣復雜的公式和定理，而是循序漸進地引導讀者理解流體的基本性質，比如粘度、密度、可壓縮性等等，以及這些性質如何影響流體的運動。我特彆喜歡書裏對伯努利方程的闡述，不僅僅是給齣瞭公式，更重要的是通過生動的例子，比如噴氣式飛機的工作原理，或者水管中的水流速度變化，讓我深刻理解瞭能量守恒在流體動力學中的應用。同時，關於動量守恒的講解，特彆是如何應用於理解葉輪機械中的推力和力矩産生，也讓我茅塞頓開。書中的插圖質量很高，清晰地展示瞭各種流體現象，比如渦流的形成、邊界層的演化，這對於我這種視覺型學習者來說，簡直是福音。我甚至可以想象自己置身於流體之中，感受那些無形的力量。

評分☆☆☆☆☆

這本書的敘述方式有一種獨特的魅力，它不像很多教科書那樣枯燥乏味，反而帶著一種探索未知的學術熱情。作者在介紹每一個新的概念時，都會追溯其曆史淵源，介紹相關的科學傢的貢獻，這讓我覺得學習的過程不僅僅是知識的灌輸，更像是在參與一場跨越時空的學術對話。我記得在講解翼型理論時，作者詳細地介紹瞭卡門渦街的形成過程，以及它對航空工程和水利工程的深遠影響。他甚至引用瞭一些早期航空先驅的實驗數據，讓我體會到瞭科學發現的艱辛與偉大。 更讓我印象深刻的是，書中並沒有迴避復雜的問題，而是用一種非常有條理的方式將它們分解開來。例如，在討論粘性流體的流動時，作者並沒有停留在理想流體的層麵，而是深入到納維-斯托剋斯方程的推導過程，雖然這個過程本身就很具挑戰性，但書中通過逐步引導和清晰的數學推演，讓我得以窺探其精髓。我對作者在解釋湍流現象時的處理方式尤其贊賞，他並沒有試圖給齣一個簡單的答案，而是展示瞭湍流的復雜性，以及當前研究中存在的各種理論和模型，讓我意識到這個領域仍有巨大的探索空間。這種坦誠和深入的講解，反而激發瞭我更強烈的求知欲，而不是讓我望而卻步。

評分☆☆☆☆☆

這本書的深度和廣度，讓我深刻體會到瞭流體力學作為一門基礎科學的重要性。 我印象最深刻的是，書中並沒有止步於對宏觀流體現象的描述，而是深入探討瞭流體與固體邊界相互作用的細節。例如，“邊界層理論”的講解，讓我理解瞭為什麼在物體錶麵會形成一層粘性影響顯著的流體層，以及邊界層的分離和再附著是如何影響流體阻力和升力的。作者甚至還介紹瞭“湍流邊界層”和“層流邊界層”的區彆，以及它們各自的特性，這讓我對流體與物體錶麵的“親密接觸”有瞭更深刻的認識。 書中對“空泡動力學”的深入分析，也讓我受益匪淺。空泡在水輪機和泵等設備中造成的損壞不容小覷。作者不僅解釋瞭空泡的形成和潰滅過程，還詳細介紹瞭空泡潰滅時産生的衝擊波壓力，以及這種衝擊波對材料的疲勞和侵蝕作用。書中還介紹瞭通過改變流體壓力、速度或采用特殊材料來抑製空化的方法，這為實際工程設計提供瞭寶貴的指導。

評分☆☆☆☆☆

我一直對各種機械設備充滿瞭好奇，尤其是那些能夠高效地轉換能量的裝置，而葉輪機械無疑是其中的代錶。這本書以《葉輪機械流體力學基礎》為名，果然沒有讓我失望，它為我理解這類機械的核心原理打下瞭堅實的基礎。 書中的內容，從最基本的流體運動方程開始，逐漸深入到葉輪機械內部的復雜流動。我特彆喜歡作者在講解能量方程時，是如何將其與葉輪葉片的設計巧妙聯係起來的。他通過對不同葉型截麵進行流體力學分析，展示瞭如何通過調整葉片的形狀和角度來優化流體的能量傳遞效率，從而提高整個機械的性能。這一點對我來說非常具象化，讓我不再認為那些冰冷的公式是抽象的概念，而是能夠直接指導工程實踐的工具。 我對書中關於空化現象的論述也印象深刻。空化，這個常常在高速鏇轉的泵或渦輪中齣現的棘手問題，書中用大量的篇幅進行瞭深入的剖析，從空泡的形成、發展到潰滅，以及其對機械造成的損害，都有非常詳盡的描述。作者還介紹瞭幾種減緩或避免空化的工程措施，這對於實際應用來說具有非常高的參考價值。我甚至開始思考，以後在選擇或設計這類設備時，空化問題將是我必須重點考慮的因素之一。

評分☆☆☆☆☆

《葉輪機械流體力學基礎》這本書，就像是一本詳盡的“流體解剖手冊”，讓我能夠深入到葉輪機械工作的每一個細節。 我特彆欣賞作者在講解“葉柵理論”時的方式。他並沒有直接給齣一個復雜的公式，而是先從單片翼型的基本原理講起，然後逐漸引入多片翼型組成的葉柵，並分析它們之間的相互影響。他詳細地講解瞭“誘導速度”和“誘導角”的概念，以及它們是如何影響流體通過葉柵後的速度和方嚮的。這一點對我來說非常重要，因為它直接關係到葉輪的整體設計。 書中對“聲學效應”的提及，也讓我感到驚喜。我從未想過流體流動還會産生聲波，並且會對葉輪機械産生影響。作者解釋瞭在高速流動的葉輪機械中，由於氣泡潰滅或者流場的不穩定性，可能會産生噪音，甚至對機械結構造成損傷。書中還介紹瞭一些減噪和消音的技術，這讓我意識到，在設計葉輪機械時，不僅僅要考慮效率和承載能力，還要關注其“噪音錶現”，這是一種非常全麵的工程考量。