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  • 流体力学(下册)[平装]
  • 共1个商家     14.60元~14.60
  • 作者:丁祖荣(作者),单雪雄(作者),姜楫(作者)
  • 出版社:高等教育出版社;第1版(2003年12月1日)
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  • ISBN:9787040118568

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    编辑推荐

    《流体力学(下册)》是普通高等教育“十五”国家级规划教材之一。

    作者简介

    丁祖荣,1944年生于江苏省无锡市,1962年毕业于上海市曹扬中学,1968年毕业于中国科学技术大学近代力学系。1981年于上海交通大学获硕士学位,同年任教于上海交通大学工程力学系。现任上海交通大学教授,博士生导师。主编教育部《新世纪网络课程流体力学》、《流体力学多媒体电子教案(绪论篇)》等。任中国力学学会、中国生物医学工程学会生物力学专业委员会《医用生物力学》杂志编委,上海市生物力学专业委员会委员,获2000年度中国高校科技进步二等奖、2002年度军队科技进步二等奖等。研究领域为生物力学(生物流体力学)。
    单雪雄,1966年毕业于中国科学技术大学近代力学系,1981年于上海交通大学获硕士学位,现任上海交通大学工程力学系教授,博士生导师。任中国力学会《实验力学》学报编委,中国空气动力学会计算空气动力学专业委员会委员,上海航空学会空气动力学专业委员会委员。在计算空气动力学方面获1993年国家科技进步三等奖,1992年上海市科技进步一等奖,1996年航天总公司科技进步二等奖。在流体力学实验技术方面获:1992年和1996年周培源基金会。TST奖用金二等奖。研究领域为计算空气动力学、激光测速技术。
    姜楫,1967年毕业于上海交通大学机械系,1982年于上海交通大学获硕士学位,现任上海交通大学工程力学系副教授,硕士生导师。任上海交通大学建工学院院长助理、中国力学会力学科普工作委员会副秘书长。2001年获上海市教学成果优秀奖;1991年获中船总公司科技进步三等奖,1990年和1987年分别获上海市科技进步三等奖。研究领域为流体力学、水下噪声。

    目录

    应用与进展篇
    D1 管路系统
    D1.1 引言
    D1.2 简单管路
    D1.2.1 简单长管经验公式
    D1.2.2 简单管路计算举例
    D1.3 复杂管路基本类型
    D1.3.1 串联管路
    D1.3.2 并联管路
    D1.3.3 枝状管路
    D1.4 网状管路
    D1.4.1 哈迪克罗斯方法
    D1.5 水击
    D1.6 二次流
    D1.7 动脉管路流动特点
    D1.7.1 直圆管脉动流
    D1.7.2 分叉管局部流动
    D1.7.3 弹性管脉搏波
    习题

    D2 流体机械
    D2.1 引言
    D2.2 流体机械的分类
    D2.2.1 动力机械与工作机械
    D2.2 静力型(容积型)与动力型
    D2.2.3 径流式、轴流式与混流式
    D2.3 叶轮机械的基本理论
    D2.3.1 欧拉涡轮机方程
    D2.3.2 叶轮机械的特性曲线与性能参数
    D2.3.3 相似准则
    D2.3.4 比转数
    D2.4 工作机械——泵与风机
    D2.4.1 泵在管路系统中的运行
    D2.4.2 泵的特性曲线对运行稳定性的影响
    D2.4.3 风机的特性曲线与运行工况
    D2.4.4 泵与风机运行工况的调节
    D2.5 动力机械——涡轮机
    D2.5.1 水力涡轮机
    D2.5.2 风力涡轮机
    D2.6 水力机械的汽蚀与预防
    D2.6.1 水泵空化的发生
    D2.6.2 汽蚀余量
    D2.6.3 汽蚀判别与预防
    习题

    D3 流体测量
    D3.1 引言
    D3.2 流体粘度测量
    D3.3 流体压强测量
    D3.3.1 液柱式测压计
    D3.3.2 压敏元件测压计
    D3.3.3 测压探头
    D3.4 流体速度测量
    D3.4.1 普通测速方法
    D3.4.2 热线测速仪
    D3.4.3 激光多普勒测速仪
    D3.4.4 粒子图像测速技术
    D3.5 流量测量
    D3.5.1 直接与间接测量法
    D3.5.2 速度面积法
    D3.5.3 压差式流量计
    D3.5.4 线性效应流量计
    D3.6 流动显示技术
    D3.6.1 外加示踪物质法
    D3.6.2 光学法
    D3.6.3 全息干涉法
    D3.6.4 高速摄影技术

    D4 计算流体力学
    D4.1 引言
    D4.2 平板层流边界层的数值解
    D4.3 微分方程的有限差分近似
    D4.4 差分格式的稳定性
    D4.4.1 差分格式的依赖区域、决定区域和影响区域
    D4.4.2 差分格式稳定性的分析方法
    D4.4.3 Lax等价定理
    D4.5 几种常见的差分格式
    D4.5.1 迎风格式
    D4.5.2 Lax格式和正型格式
    D4.5.3 双曲型偏微分方程差分格式的稳定性及CFL条件
    D4.5.4 差分格式的数值耗散
    D4.5.5 隐格式
    D4.5.6 多步显式格式
    D4.5.7 TVD格式简介
    D4.6 拉普拉斯方程的差分解法
    D4.7 有限体积法
    D4.7.1 有限体积法基本思路
    D4.7.2 有限体积法的数值离散举例
    D4.8 计算流体力学应用举例
    附录H计算程序
    主要参考文献
    习题答案
    索引
    例题索引
    Synopsis
    Contents
    后记
    作者简介

    序言

    本教材为准备学习流体力学基础知识的工程专业本科生编写。对这类学生来说,他们需要跨越一条存在于专业需要和自身知识结构之间的沟壑。几乎所有的工程专业直接或间接都与流体力学有关系,随着科技的发展和计算机软件的普及,各类工程专业对流体力学知识的需求日趋增长。另一方面,大多数学生对流体运动的感性认识明显的比对固体运动贫乏。本教材的宗旨是帮助这些学生顺利跨越这道沟壑,使其正确掌握能面向新世纪要求的流体力学知识。
    在世纪之交,流体力学教学面临来自两方面的挑战:一是流体力学学科进入了一个新的发展时期。主要表现在流体力学的分析手段更为先进,处理流动问题的能力更为强大,对流体运动的认识更加深刻;流体力学与工程技术的结合不再局限于两个专业之间的简单合作,而是进入了相互融合的阶段;流体力学与其他学科领域的交叉渗透进一步深入和扩大等。为了适应这些变化,要求教材的体系和内容必须作相应调整和更新。二是教学课时压缩。在保证基本内容和适当增加扩展内容的前提下,要求教材在内容编排上更加科学合理,叙述精练准确,有利于学生自主学习,并加强多种媒体形式的辅助教学等。根据以上要求,本教材在以下几方面作了探索:
    (1)改变传统模式,建立新的内容体系。将全书分为绪论篇、基础篇、专题篇和应用与进展篇四部分,约200个知识点。绪论篇综述了流体力学在推动社会和科技发展中所起的重要作用;基础篇围绕流体力学三大要素(流体、运动和力)介绍各专业共同必须具备的基本概念、观点、理论和方法;专题篇介绍运用基本理论和方法对五个不同类型流动问题的分析求解过程和有代表性的结果,供不同专业选用;应用与进展篇介绍流体力学在三个工程领域中的应用,及在计算流体力学和测量技术等领域中的进展。
    (2)改变传统结构,建立枝状开放式结构。将全书分为四个层次,各层次均具有相对独立性和可扩展性。如在B篇下,Bl相当于章,B1.1 相当于节,B1.1.1 为知识点。例题以知识点名标号排序(第一道与知识点同名,第二道起分别加A,B,C等);习题以节名标号排序。补充新的例题或习题均不打乱其他知识点或节中例题或习题的排序。

    后记

    三年前受高等教育出版社委托,承担了研制《新世纪网络课程——流体力学》的任务。根据教育部关于“对教学思想、内容、体系、方法、手段进行一体化改革”的要求,并为了体现网络课程的开放性和学习自主性等特点,在内容体系和结构形式等方面对传统的教材模式作了较大的改革。一年后被告知,还需要一本与之配套的文字教材,本教材就是在这样的背景下立项的。两年内要同时完成两种教材的编写和研制,压力和工作量确实不小。经过两年的努力现在终于完稿出版,除了感到如获重负以外,还有一种“丑媳妇见公婆”的感觉。一方面“丑媳妇”需要得到“公婆”的认可;另一方面也要善于听取各方意见,不断提高自身素质,变成一个“俏媳妇”。作为文字教材,本教材的内容涵盖了网络课程的内容,且比其更丰富、完整和详尽。当选用本教材作为课堂教学的教材时,网络课程可作为课外复习和辅助教材。
    本书(下册)是根据教育部关于培养新世纪人才,提高其应用和创新能力的要求新设置的,称为“应用和进展篇”。作为一个工科专业的本科生,仅仅掌握流体力学的理论知识是不够的,必须将其应用于工程实际中去,学习如何将理论与实际结合起来,如何灵活运用各种分析方法,在应用过程中加深对理论知识的理解。通过本册的学习,熟悉常用工程领域中的应用知识,尤其是流体测量方面的知识和技能是工科学生应具备的基本功。作为21世纪的大学生,仅仅掌握经典的流体力学知识也是不够的,应密切注意流体力学的新进展,培养创新意识,本册在这方面有引导性的介绍。任何学科要取得进展必须要有创新意识。在传统的领域里采用新的方法就是创新,包括新的理论、新的分析方法、新的实验手段等;必须随时注意流体测量技术方面的新进展,将新的测量手段引入传统的领域常常能取得新的成果;将在某一传统领域里被证明是行之有效的理论和方法推广应用到另一个新领域里也是创新;若这两个领域分属两个学科则称为学科交叉,将新形成的学科称为交叉学科,如计算流体力学、生物流体力学、环境流体力学等。在将理论知识应用于工程实际的过程中还会意识到任何理论都不是十全十美的,而是存在着某些局限性。所有新的理论都是在克服旧理论局限性的过程中发展起来的,在这里应用和进展是统一的。

    文摘

    插图:



    流体力学既是基础学科,也是应用学科,流体力学在解决众多的工程技术问题中起着重要的,甚至是关键性的作用。在基础篇和专题篇中通过例题已经介绍过流体力学的各种应用。本篇将以管路系统、流体机械和流体测量为例,较为系统地介绍流体力学在工程或科研领域中的部分应用。三者在流动方式、运用流体力学的目的和方法上各不相同。在管路系统中,流体沿管路作一维迁移运动,工作目的是为了输运流体,分析方法以推广的伯努利方程为主;在流体机械中,流动方式以在一局部区域内的旋转运动为主,工作目的是为了转换能量,分析方法以积分形式的动量矩方程和能量方程为主;在流体测量中,将流体力学原理灵活应用于各种测量仪器中,目的是为了给流体及其运动参数定量化。
    流体力学既是古老的学科,又是随着时代的发展不断取得进展、充满活力的学科。流体力学的前进动力来自解决自然科学和工程技术问题的迫切需要,在解决这些问题的过程中自身得到丰富和发展。在20世纪特别是下半叶,流体力学取得了引人注目的进展。在工程技术领域中,这种进展表现为如下特点:
    (1)与工程技术的结合更加紧密。例如在过去50年内,由于流体力学和相关技术的发展,流体机械中叶轮机的设计有了很大改进,工作效率提高约30%,相当于每年节省电费约5000亿美元。动力机械效率的进一步提高要求流体力学的研究和应用有新的突破(参见D2)。
    (2)与计算机的结合更加紧密。自从将计算机技术引入流体力学后,流体力学计算如虎添翼。过去无法解析的流体力学方程现在可以计算求解了,用计算流体动力学(CFD)可对复杂流场进行数值模拟,对涡轮机叶片这样复杂的型线进行优化设计等。本篇将介绍计算流体力学的基本知识(参见D4)。
    (3)与其他学科互相渗透,建立新兴交叉学科。如生物流体力学(参见D1.6 )、环境流体力学、电磁流体力学等。
    (4)发展新的实验方法和测量技术(参见D3)等。
    本篇无意对流体力学的进展作全面总结,读者可从相关内容的简介中窥豹一斑。