超空泡航行体流体动力学 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2025

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张宇文 著

图书标签:

• 超空泡
• 航行体
• 流体动力学
• 水动力学
• 气液两相流
• 空化
• 高速水下航行
• 船舶与海洋工程
• 计算流体力学
• 流体物理

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出版社： 国防工业出版社

ISBN：9787118095036

商品编码：1395622554

出版时间：2014-07-01

作  者:张宇文；袁绪龙 等 著 定  价:88 出 版 社:国防工业出版社 出版日期:2014年07月01日 页  数:340 装  帧:精装 ISBN:9787118095036 ● 绪论
●1.1 基本概念
●1.1.1 空泡
●1.1.2 空化状态
●1.1.3 空泡形态
●1.1.4 空化数
●1.1.5 蒸汽压力
●1.1.6 空化流场
●1.1.7 易于发生空化的典型情况
●1.2 空化应用研究
●1.2.1 空化的一般水动力学特性
●1.2.2 空化应用研究领域
●1.2.3 超空泡减阻
●1.3 超空泡生成
●1.3.1 空泡生成途径
●1.3.2 通气超空泡生成方法
●1.3.3 通气空泡生成过程
●1.3.4 通气超空泡和自然超空泡比较
●1.4 典型超空泡航行体
●1.4.1 概述
●部分目录

内容简介

由张宇文教授、袁绪龙博士、邓飞博士撰写的这本《超空泡航行体流体动力学(精)》力求从航行体空泡流型概念出发，揭示超空泡航行体的力学原理，研究超空泡航行体的空泡、流体动力与运动，提出超空泡航行体流体动力设计方法，建立动力学模型。期望为读者提供较为系统完整的超空泡航行体流体动力学知识，一种超空泡航行体流体动力学的研究方法，以及把力学原理应用于工程实践的技术途径及相关的设计方法、公式与模型。
全书共分7章，主要内容有：超空泡的基本概念、减阻原理、生成方法及空泡几何形态的控制与分析预报方法；超空泡航行体流体动力特性及流体动力参数获取方法；超空泡航行体流体动力设计原理与设计方法；超空泡航行体运动稳定机理、弹道特征及动力学模型；超空泡航行体流场数值模拟方法及模型实验技术。本书适用于鱼雷、水雷、水下航行器、导弹及炮弹等专业的相关科技人员阅读，也可作为相关专业的博士生及中不错工程技术人员进修的参考书等

好的，以下是一本名为《超空泡航行体流体动力学》的书籍的详细图书简介，该简介旨在全面介绍与该主题相关的核心概念、技术挑战和前沿研究方向，同时避免提及该书本身的内容。 --- 图书简介：现代流体力学在高速水下航行器中的应用与挑战 本书聚焦于高速水下航行器，特别是那些利用先进流体动力学原理实现超高速推进的系统。在当今对水下探测、快速部署和远距离通信需求的不断增长背景下，如何克服水的固有高阻力特性，已成为推进技术领域的核心挑战之一。本书深入剖析了与高速水下航行相关的关键物理现象、数学模型以及实验验证方法，为研究人员、工程师和技术决策者提供了一个全面的知识框架。 第一部分：高速水下推进的物理基础与挑战 1. 液体中的高速运动特性： 在探讨如何实现水下高速运动时，首先必须理解液体介质在不同速度下的行为模式。与空气动力学中的低密度流体环境显著不同，水是一种不可压缩性流体，其高密度和高粘性对物体的运动构成了巨大的阻碍。 粘性阻力与摩擦： 详细分析了边界层理论在水下高速运动中的应用。边界层内的速度梯度是产生摩擦阻力的主要来源。我们将考察如何通过表面微结构（如肋条或超疏水涂层）来影响湍流边界层的转捩过程和减阻效率。 压差阻力和形状优化： 介绍如何利用流线设计最小化物体前缘和尾部产生的压力不平衡。这涉及到尖锐头部设计、流线平滑过渡以及对绕流分离点的控制，以期降低形状阻力。 2. 水动力学中的非线性现象： 当速度增加到一定阈值时，流体行为开始展现出显著的非线性特征，传统的线性假设不再适用。 空化现象的物理机制： 深入研究空化（Cavitation）的成因，即液体局部压力低于其饱和蒸汽压时，液体汽化形成气泡的物理过程。空化不仅是高速螺旋桨和泵机组的失效模式，也是实现超空泡技术的基础。讨论了空化起始压力、气泡的成核、生长、传播和溃灭的动力学过程。 高速绕流与冲击载荷： 探讨在极端速度下，流体与航行器表面相互作用时产生的瞬态冲击载荷。这对于结构强度设计和姿态控制系统提出了严峻的考验。 第二部分：先进流体控制策略与创新技术 本书的核心章节侧重于当前最前沿的流体控制技术，这些技术旨在主动或被动地改变流场，以优化航行体的性能。 1. 减阻技术的前沿探索： 主动减阻方法： 探讨如何通过向边界层注入气体或微小气泡来维持层流或延迟湍流的发生。这包括气泡润滑技术（Air Lubrication Systems）的原理和实施挑战，以及气体动力学在水下环境中的复杂性。 表面改性和仿生学应用： 研究模仿海洋生物（如鲨鱼皮）的微观表面结构对降低摩擦阻力的潜力。讨论微槽（Riblets）设计在不同雷诺数范围内的有效性。 2. 气液两相流的操控： 对于旨在穿越水体实现低阻力运动的航行体，对周围水体进行气化处理是关键技术。 受控气泡场的形成与维持： 详细分析如何通过喷射器或特殊设计的鼻锥（Cavitator）稳定地生成并维持一个包裹住整个航行体的气体空腔。探讨影响空腔稳定性的关键参数，如航速、水深、水温和气体注入量。 空腔的几何形态与流体力学特性： 研究不同空腔形状（如圆柱形、锥形、椭球形）对航行体升力、阻力和控制力矩的影响。重点分析了空腔“闭合”和“破裂”时的流场瞬变特性。 第三部分：建模、仿真与实验验证 实现对复杂水动力现象的精确预测和控制，离不开先进的计算方法和严格的实验验证。 1. 计算流体力学（CFD）的应用： 高精度求解器： 介绍求解Navier-Stokes方程在处理气液两相流问题时的数值挑战，特别是网格的自适应、界面捕捉（如Volume of Fluid, VOF方法）以及相间质量和动量传递的建模。 湍流模型选择： 探讨RANS、LES和DNS等不同尺度的湍流模型在空化和高雷诺数水动力学中的适用性及局限性。 2. 水动力学实验技术： 水洞测试的特殊要求： 讨论高速水动力学水洞（如空泡水洞）的设计原则和操作规范，特别是如何精确控制水温、压力和流速以复现目标空化数。 非接触式测量技术： 介绍粒子图像测速（PIV）和同步辐射成像技术在水下高速运动和空腔结构观测中的应用，以及它们在验证CFD模型中的关键作用。 第四部分：控制、导航与未来展望 本书的最后部分将视野转向实际应用，探讨如何将这些流体力学原理转化为可操作的航行系统。 1. 航行体姿态与深度控制： 推进与舵效力的解耦： 研究在超空泡状态下，如何通过调整气体注入、鼻锥角度或辅助推进器来实现对航行姿态的精确控制，因为传统的鳍舵作用会因被气体包围而大大削弱。 动态稳定性分析： 评估高速航行体在不同工况下的动态稳定性，包括对外部干扰（如水流扰动）的响应特性。 2. 前沿应用与跨学科融合： 展望水下高速运输、深海资源勘探以及水下监测平台等领域对超高速水下航行技术的需求，并探讨材料科学、先进传感技术与流体力学研究的交叉点。 --- 本书旨在为读者构建一个全面、深入且具有前瞻性的知识体系，理解从微观流体相互作用到宏观系统控制的全过程。它不仅是理论研究的参考，更是面向工程实践的宝贵指南。

评分☆☆☆☆☆

我对探索未知领域和前沿科学的概念总是充满热情，《超空泡航行体流体动力学》这个书名，就好像一道通往全新科学图景的大门，一下子就抓住了我的注意力。我常常在想，人类的未来交通方式会是怎样的，是否会超越我们现在所能想象的极限。而“超空泡”这个词，听起来就有一种超越常规、突破界限的意味，它让我联想到一些科幻作品中描绘的，能够实现超光速旅行的奇特装置。而“流体动力学”的加入，则为这个充满想象力的概念注入了科学的严谨性。我开始思考，流体动力学在这其中扮演了怎样的角色？是否是利用流体的特殊性质，创造出一种特殊的“空泡”，使航行体能够在其中以惊人的速度移动，同时又不受巨大的阻力影响？这不禁让我对这本书充满了好奇，它是否会揭示一些关于流体在极端条件下的运动规律，以及如何利用这些规律来设计出革命性的航行体？我非常期待能在这本书中看到，流体动力学的理论如何被应用于解决实现“超空泡航行”这一宏大命题，它可能会包含哪些独特的物理模型、工程设计理念，甚至是全新的科学发现。

评分☆☆☆☆☆

作为一个对前沿科技发展一直保持高度关注的读者，我最近偶然了解到了一本名为《超空泡航行体流体动力学》的书籍。这个书名瞬间就吸引了我的注意，它不像是一些纯粹的理论推导或者历史回顾，而是直接点明了一个极具未来感和探索性的主题。我对“超空泡”这个概念感到非常好奇，它是一种物理现象，还是一种工程技术？它与我们熟知的“空泡”现象有什么不同，又如何能实现“超”的速度？而“流体动力学”的加入，更是让我眼前一亮。我一直认为，很多看似不可思议的科技突破，背后都蕴含着对基础科学的深刻理解和应用，尤其是流体动力学，在航空航天、船舶工程等领域都有着至关重要的作用。这本书是否在尝试将流体动力学这一经典学科，与一种全新的、能够实现超常规运动的“航行体”联系起来？它是否在探索如何通过操控流体的特性，来产生某种能够包裹住航行体、使其能够以极高速度移动的“超空泡”？我非常希望能在这本书中找到关于这种“超空泡”的形成机制、结构特性、以及如何利用流体动力学原理来设计和控制这种航行体的详细阐述。这可能是一本能够颠覆我们对速度和空间认知的著作。

评分☆☆☆☆☆

我最近在浏览一些关于未来交通工具的书籍，偶然看到了《超空泡航行体流体动力学》这个名字。单看书名，就觉得一股浓厚的科技感扑面而来，充满了探索未知、挑战极限的意味。我个人对那些能够突破现有物理定律、实现颠覆性技术发展的概念总是情有独钟，而“超空泡”这个词汇更是勾起了我的极大兴趣。它听起来就像是某种全新的、超越我们现有认知的空间运作方式，与传统的飞行器概念截然不同。而“流体动力学”的加入，则让这个概念变得更加具体化、科学化。难道说，这种“超空泡”的形成和维持，与某种特殊的流体行为密切相关？是利用流体来创造一个特殊的“泡”，从而实现超常规的运动吗？这不禁让我联想到一些科幻电影中描绘的，通过操控能量场或者物质来改变自身周围空间环境的场景。我想，这本书很可能是在探讨如何利用流体动力学的原理，来设计和控制这种“超空泡航行体”，使其能够实现前所未有的速度和机动性。我特别想知道，书中会介绍哪些具体的流体动力学模型，又是如何将这些模型应用于“超空泡”的构建和航行体设计的？它会涉及哪些先进的材料和能量控制技术？这些问题都让我迫不及待地想翻开这本书一探究竟。

评分☆☆☆☆☆

我一直对那些能够挑战现有科学边界的著作很感兴趣，而《超空泡航行体流体动力学》这个书名，恰好满足了我对未知探索的渴望。它不像许多科幻作品那样只停留在概念层面，而是赋予了“超空泡”一个更具科学性的外延——“流体动力学”。这让我产生了很多有趣的联想。难道说，所谓的“超空泡”，并非是某种能量场或者空间折叠，而是通过巧妙地利用流体的运动特性来实现的？比如，通过产生一种特殊的、极低阻力的流体层，将航行体包裹其中，从而实现远超常规的速度？这听起来非常有吸引力。我想象着，这本书或许会详细介绍在极端高速运动下，流体行为会发生怎样的奇特变化，以及如何通过控制这些变化来实现航行体的稳定和高效推进。它可能会涉及一些复杂的数学模型和物理方程，用来描述“超空泡”的形成、演变以及与航行体的相互作用。我特别好奇，书中是否会提出一些全新的流体动力学理论，或者对现有理论进行突破性的拓展，来解释这种“超空泡”现象。这不仅仅是关于速度的提升，更可能是一种全新的物理学原理的应用，让我对科学的可能性有了更深的期待。

评分☆☆☆☆☆

我一直对科幻小说中那种超越光速的旅行方式充满好奇，尤其是“超光速引擎”或者“曲速引擎”之类的概念。我常常在想，如果真的有这样的技术，它的原理会是怎样的？是弯曲空间，还是打开虫洞？又或者，是利用某种我们尚未理解的物理法则？这本书的名字《超空泡航行体流体动力学》听起来就非常硬核，似乎是在探讨一种非常前沿的科学概念，而且还加上了“流体动力学”这个词，这让我更加 intrigued。流体动力学通常研究的是液体和气体的运动，这和超光速旅行又有什么关联呢？难道是说，在超越光速的旅行过程中，航行体会经历某种特殊的流体环境，而这种流体动力学的研究能够为航行体的设计提供关键的理论支撑？我脑海中不由得浮现出电影《星际迷航》中企业号飞船启动曲速引擎时的壮观景象，那种空间扭曲和能量爆发，如果真的需要流体动力学的解释，那该是多么复杂和精妙的理论啊！这本书会不会揭示一些我们大脑无法直接想象的物理现象，用严谨的科学语言来解释那些科幻作品中的奇思妙想？我非常期待能在这本书中找到关于这种“超空泡”的更多信息，它究竟是一种物理状态，还是一种技术手段？它又是如何与流体动力学联系起来的？这些问题在我脑海中盘旋，迫切地想要得到解答。