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内容简介

　　《流体力学入门/高等教育理工类精品教材》深入浅出地介绍了流体力学在各领域中的应用，为选修流体力学专业课做铺垫。《流体力学入门/高等教育理工类精品教材》第一章介绍流体力学的历史；第二章介绍生命科学及医疗技术中的流体科学；第三章介绍自然界与生物世界的流体科学；第四章介绍国防军事领域中的流体力学；第五章介绍体育运动中的流体力学；第六章介绍海洋工程、动力工程与环保中的流体力学。本书介绍的知识领域较广，有利于学生扩展知识面，提高学习兴趣。
　　《流体力学入门/高等教育理工类精品教材》可作为大学一年级学生的公选课教材以及机械、能源、环保、海洋工程、纺织工程、航空航天、工程力学、医学、生物学、体育等相关专业学生的入门教材，也适合教师和一般读者参考。高中三年级学生可在老师的辅导下阅读本书。

内页插图

目录

第1章 绪论及流体力学的历史
1.1 绪论
1.1.1 学习流体力学的必要性
1.1.2 学习流体力学所需的基础
1.2 艺术家眼里的流体力学
1.3 流体力学的研究历史与人物
1.3.1 古希腊人对流体力学的贡献
1.3.2 都江堰和古罗马引水渠
1.3.3 达·芬奇对湍流的描述
1.3.4 中国的火药发明和万户飞天
1.3.5 伽利略和牛顿
1.3.6 流体动力学的确立
1.3.7 波尔茨曼和爱因斯坦
1.3.8 雷诺的湍流实验
1.3.9 普朗特、冯卡门、钱学森
1.4 微纳米MEMS技术可能是解决流体力学难题的钥匙
1.5 技术进步促进流体力学发展
参考文献

第2章 生命科学与医疗技术中的流体科学
2.1 心血管疾病相关的流体科学
2.1.1 血液流变性
2.1.2 血液循环流动
2.1.3 心血管疾病与防治
2.2 人体损伤与防护中的流体科学
2.2.1 冲击波损伤
2.2.2 高压水枪损伤
2.2.3 油锅起火与飞溅灼伤
2.3 医疗技术中的流体科学
2.3.1 超声波治疗
2.3.2 体外冲击波碎石
2.3.3 注射治疗
2.3.4 水刀手术
2.4 与人体血压有关的一个故事
参考文献

第3章 自然界的流体科学
3.1 自然现象中的流体科学
3.1.1 海啸
3.1.2 风暴
3.1.3 结语
3.2 生物界的流体科学
3.2.1 飞行生物
3.2.2 游动生物
3.2.3 能够在水面上行走的生物
3.2.4 鸟类冲击入水捕鱼和射水鱼捕食
3.3 结语
参考文献

第4章 国防军事领域中的流体力学
4.1 航空航天飞行器的空气动力学
4.1.1 空气、声速和马赫数
4.1.2 飞机的空气动力学
4.2 舰船的推进与静音问题
4.2.1 螺旋桨推进原理
4.2.2 螺旋桨空化及空化噪声
4.2.3 潜艇综合噪声控制
4.3 武器发射、爆炸和冲击时的激波
4.4 水中兵器的水动力学问题
参考文献

第5章 体育运动中的流体力学
5.1 球类运动
5.1.1 足球中的任意球
5.1.2 排球中的飘球
5.1.3 麻脸的高尔夫球
5.2 标枪
5.3 自行车运动
5.4 游泳运动
5.5 水上项目——赛艇和皮划艇
5.6 结语
参考文献

第6章 海洋工程、动力工程与环保中的流体力学
6.1 海洋工程中的流体力学
6.1.1 洋流
6.1.2 海上平台
6.1.3 海洋工程结构的气蚀
6.2 动力工程中的流体力学
6.2.1 燃气轮机气膜冷却
6.2.2 动力系统测量技术中的流体力学问题
6.3 环保领域的流体力学
6.3.1 大气污染的控制
6.3.2 水污染的控制
参考文献

精彩书摘

　　当一滴水落入滚烫的油锅时，水滴被热油加热，迅速蒸发成高压蒸汽泡，气泡爆炸使油溅出锅外，这就是蒸汽爆炸现象。水滴入油锅后发出的“噼啪”声，就是由蒸汽爆炸发出的激波引起的。烹调者的手臂、面部以及身体其他部位裸露时，易被飞溅的油滴溅到造成皮肤灼伤。
　　2.3医疗技术中的流体科学
　　2.3.1超声波治疗
　　声波是物体机械振动状态（或能量）的传播形式。所谓振动是指物质质点在其平衡位置附近的往返运动形式。譬如，鼓面经敲击会上下振动，这种振动状态可通过空气介质向四面八方传播，这便是声波。超声波是指振动频率在20000Hz以上、超出人耳听觉阈值的机械振动传播形式。超声波的发生装置有机械型超声发生器、利用电磁感应与电磁作用原理制成的电动超声发生器，以及利用压电晶体的电致伸缩效应与铁磁物质的磁致伸缩效应制成的电声换能器等。
　　超声波在介质中的反射、折射、衍射、散射等传播规律，与可听见的声波没有本质区别，但超声波的高频率、短波长，使之具有一些奇异特性。
　　（1）传播特性：超声波的波长很短，比通常的障碍物尺寸小很多倍，因此衍射能力很差，在均匀介质中能定向直线传播；超声波的波长越短，该特性就越显著。
　　（2）劝率特性：声波功率是声波推动传播介质中的微粒往复振动时单位时间内对微粒所做的功，相同强度下，声波频率越高，具有的功率就越大，因此与一般声波相比，超声波的功率是非常大的。
　　（3）空化作用：超声波在液体介质中传播时，存在正、负周期性交替变化的压力，在正压相位时，超声波挤压介质分子，使介质密度增大；在负压相位时，超声波稀疏介质分子，使介质密度减小。当超声波压力幅值足够大时，可使液体介质分子的平均距离超过保持液态的临界分子距离，从而形成微小的气化泡。这些微小气泡的迅速胀大和闭合，会使液体颗粒之间发生猛烈的撞击作用，从而产生可达GPa级别的局部高压。颗粒间剧烈的相互作用，还会使液体的温度骤然升高，起到了很好的搅拌作用，可使两种不相溶的液体（如水和油）发生乳化，且加速溶质的溶解，加速化学反应。这种由超声波作用在液体中所引起的各种效应称为超声波的空化作用。
　　超声波治疗仪的治病机理主要包括如下三个方面。①机械效应：超声波在介质中传播遇到组织细胞时被微弱反射，引起细胞内物质运动，使细胞震荡、旋转、摩擦以及细胞质流动，产生细胞“内按摩”的作用，可以改变细胞膜的通透性，刺激细胞半透膜的弥散过程，使细胞内部结构发生变化，从而导致细胞的功能发生改变，使坚硬的结缔组织延伸、松软，因此能促进新陈代谢、加速血液和淋巴循环、改善细胞缺血缺氧状态、改善组织营养、改变蛋白合成率、提高再生机能等。
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前言/序言

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