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[法] 让-皮埃尔·佛朗(Jean-pierreFr 著

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• 空化现象
• 空化气泡
• 流体力学
• 水力机械
• 泵
• 涡轮机
• 空化腐蚀
• 流体动力学
• 工程流体
• 水工学

店铺： 文轩网旗舰店

出版社： 国防工业出版社

ISBN：9787118105759

商品编码：19153866412

出版时间：2017-05-01

作  者:(法)让-皮埃尔·佛朗(Jean-pierre Franc),(法)让-玛丽·米歇尔(Jean-Marie Michel) 著；宋云露,冯光 译 定  价:158 出 版 社:国防工业出版社 出版日期:2017年05月01日 页  数:245 装  帧:精装 ISBN:9787118105759 ●第1章 空化流的主要特征
●1.1 物理现象
●1.1.1 空化的定义
●1.1.2 汽化压力
●1.1.3 蒸汽空泡的主要形式
●1.2 真实液体流动中的空化
●1.2.1 空化状态
●1.2.2 利于空化形成的典型工况
●1.2.3 空化对水力学的主要影响
●1.3 空化流动的特点
●1.3.1 压力和压力梯度
●1.3.2 液一汽界面
●1.3.3 空化的热效应
●1.3.4 一些典型的数量级
●1.4 无因次参数
●1.4.1 空化数бv
●1.4.2 起始空化数бvi
●1.4.3 相关压力下空化数бc
●1.5 研究空化的历史
●参考文献
●部分目录

内容简介

让-皮埃尔·佛朗、让-玛丽·米歇尔著的《空化基础(精)》论述了发生在流动液体中所有类型的空化，包括泡空化(在很简单情况下就是球泡)、片空化、超空化和通气超空化、在剪切和漩涡流动中的空化以及其它类型。主要内容涵盖了空化起始，以及在高速水动力学中遇到的充分发展的空化等领域。
本书旨在面向面临空化问题的大学毕业生、研究人员和工程师，特别是水力机械和舰船推进等工程领域的研发人员。文中对影响空化的各种因素，如表面张力、质热交换、黏性和边界层、可压缩性、核浓度、湍流等进行了细致的论述，以求解释空化机理。除了阐述这些现象的物理机制，还介绍了多种研究方法，有的是试验手段，有的是仿真计算，相信读者通过学习能应对空化的基本问题。

《湍流的奥秘》 书名： 湍流的奥秘 内容简介： 本书旨在深入浅出地探讨流体力学领域一个极为复杂且迷人的分支——湍流。我们将从最基本的概念出发，逐步深入到湍流的微观结构、宏观表现以及其在自然界和工程应用中的广泛存在。本书不涉及任何关于“空化”的理论、现象或应用，而是聚焦于湍流本身所蕴含的丰富物理原理和数学模型。 第一章：流体运动的序曲——层流与湍流的界定 在本章中，我们将首先回顾并梳理流体运动的基础概念。我们将介绍理想流体和真实流体的区别，以及粘性在流体行为中的关键作用。随后，我们将引入描述流体运动状态的两个基本模型：层流和湍流。层流以其光滑、有序的流动特性而著称，流体质点沿着平行的轨迹运动，运动状态可预测性强。我们将通过雷诺数（Reynolds number）这一核心无量纲参数，清晰地阐释区分层流和湍流的判据。雷诺数的高低直接预示着流体进入不稳定、混沌的湍流状态的可能性。我们将探讨雷诺数如何受流体密度、粘度、速度和特征长度的影响，并通过一系列经典实验，如管道流动和边界层流动，直观地展示层流向湍流的转变过程。本章将为读者构建一个直观的认知框架，理解湍流并非凭空出现，而是流体运动在特定条件下的自然演化结果。 第二章：湍流的内在之“乱”——统计学视角下的理解 湍流的本质在于其高度的无序性和随机性。本章将从统计学的角度，揭示湍流运动的内在规律。我们将介绍描述湍流脉动（fluctuations）的重要统计量，如平均速度、脉动速度分量、均方根速度、湍动能（turbulent kinetic energy）以及其耗散率（dissipation rate）。我们将深入探讨湍流脉动的概率分布特征，了解其在不同尺度上的能量传递和转化过程。爱因斯坦的布朗运动理论虽然并非直接研究湍流，但其关于粒子随机运动的统计描述，为我们理解湍流的随机性提供了一种类比和启发。我们将介绍“时间平均”和“空间平均”的概念，以及如何利用它们来分析和描述湍流场。本章将强调，尽管湍流表现出极高的随机性，但它并非完全没有规律。通过统计学工具，我们可以捕捉到其潜在的统计特性，并对宏观流动现象进行有效的预测和描述。 第三章：湍流的“能量串链”——从大尺度涡到小尺度耗散 湍流的能量传递机制是其最为迷人的特性之一。本章将重点阐述科尔莫戈洛夫（Kolmogorov）的“四五定律”及其提出的“惯性区”概念。我们将介绍湍流能量是如何从宏观的大尺度涡（eddies）中产生，通过一系列能量传递过程，不断被分割成更小尺度的涡，最终在微观的小尺度涡中通过粘性耗散转化为热能的过程。这一过程被形象地比喻为“能量串链”（energy cascade）。我们将深入分析不同尺度涡的动力学特性，理解惯性区内能量谱（energy spectrum）的幂律关系，以及湍动能耗散率如何成为描述湍流强度的关键参数。本章还将探讨湍流的各向同性（isotropy）和类各向同性（anisotropy）概念，以及它们对能量串链过程的影响。通过对能量串链的深入剖析，读者将能够理解湍流能量的来源、传递路径以及最终的归宿。 第四章：湍流建模的挑战与探索——从半经验到数值模拟 由于湍流的高度非线性特征，直接求解Navier-Stokes方程以获得所有尺度上的精确解几乎是不可能的。因此，发展有效的湍流模型成为了一项至关重要的任务。本章将系统介绍几种主要的湍流建模方法。我们将从最基础的代数模型（Algebraic models）和雷诺平均方程（Reynolds-Averaged Navier-Stokes, RANS）模型开始，介绍它们如何通过引入“湍流粘度”（turbulent viscosity）或“湍流扩散”（turbulent diffusion）等概念，对雷诺应力（Reynolds stress）进行封闭。我们将详细讲解零方程模型、单方程模型（如Spalart-Allmaras模型）和双方程模型（如k-ε模型、k-ω模型）的原理、适用范围以及各自的优缺点。随后，我们将介绍更先进的模拟方法，如大涡模拟（Large Eddy Simulation, LES），它能够直接解析大尺度涡，并对小尺度涡进行建模。最后，我们将探讨全解析模拟（Direct Numerical Simulation, DNS）的原理及其在研究湍流基础物理问题上的重要作用，尽管其计算成本极高。本章将为读者呈现湍流建模领域的丰富发展历程和前沿进展。 第五章：湍流在自然界的“身影”——从大气到海洋 湍流并非仅仅是实验室中的抽象概念，它在自然界中扮演着举足轻重的角色。本章将通过一系列生动的实例，展现湍流在地球科学中的普遍性。我们将探讨大气层中的湍流现象，如风的形成、云的运动、气溶胶的扩散，以及它们对天气和气候的影响。我们将分析海洋中的湍流，包括洋流的混合、波浪的破碎、以及它们对海洋生态系统和物质循环的作用。我们将研究地球内部的对流现象，例如地幔的物质输运，以及它如何驱动板块构造。此外，我们还将触及生物体内的湍流，例如血液在血管中的流动，以及它对氧气和营养物质输运的重要性。通过这些鲜活的例子，读者将深刻体会到湍流作为一种普遍存在的自然现象，其对地球环境和生命活动的深远影响。 第六章：湍流在工程领域的“力量”——从航空到能源 湍流现象在众多工程领域中都具有极其重要的意义，理解和控制湍流能够带来显著的性能提升和效率改进。本章将聚焦湍流在工程应用中的挑战与机遇。我们将深入探讨航空航天领域，例如飞机机翼上的边界层湍流如何影响升力和阻力，以及如何通过设计优化和流动控制技术来提高燃油效率和飞行性能。在汽车工程中，我们将分析车辆表面的湍流如何影响空气动力学性能和燃油经济性。在化工和制药行业，我们将探讨反应器中湍流混合对反应效率和产品质量的关键作用，以及如何通过优化搅拌和流动设计来提高过程效率。在能源领域，我们将分析发电厂中的流动损失，以及如何通过减小湍流引起的能量耗散来提高发电效率。此外，我们还将探讨在管道输运、热交换器设计以及水利工程等领域的湍流应用。本章将通过具体的工程案例，揭示湍流研究对于解决实际工程问题、推动技术进步的巨大价值。 第七章：湍流控制的艺术——抑制、增强与重塑 掌握对湍流的控制能力，是现代工程技术追求的重要目标。本章将探讨多种有效的湍流控制策略。我们将介绍被动控制方法，如改变壁面几何形状（例如，仿生表面的设计）、使用粗糙壁面或光滑壁面，以及引入添加剂等。随后，我们将深入研究主动控制技术，包括通过喷气、吸气、振动壁面、电动力学和磁流体动力学方法来主动改变流场，以达到抑制湍流、减小阻力或增强混合的目的。我们将详细介绍几种典型的流动控制装置和技术，并分析它们的作用机制。本章还将探讨如何通过智能控制系统，根据流动的实时状态，动态地调整控制策略，以实现最优的控制效果。通过对湍流控制技术的探讨，读者将能够认识到人类在理解和驾驭这种复杂现象方面所取得的成就，以及未来发展的潜力。 结语： 《湍流的奥秘》是一次对流体动力学中最具挑战性、也最富魅力的领域——湍流的深入探索。本书旨在提供一个全面而系统的视角，从基础理论到统计描述，从建模方法到实际应用，带领读者一步步揭开湍流的神秘面纱。我们相信，通过对本书内容的学习，读者将能更深刻地理解湍流的本质，洞察其在自然界和工程领域中的广泛影响，并为未来的科学研究和技术创新提供新的思路和灵感。本书的内容不包含任何关于“空化”的信息，而是纯粹聚焦于湍流现象本身的研究。

评分☆☆☆☆☆

《空化基础》这本书，给我的感觉就像是走进了一个精密的机械实验室。它不是那种让你轻松阅读的书，而是需要你全神贯注，反复推敲。我印象特别深刻的是，书中关于“空化对材料的侵蚀机制”的部分。作者详细地分析了空化泡溃灭时产生的强大冲击力，以及这些冲击力如何导致材料表面的疲劳破坏和剥落。虽然书中并没有直接提及具体的材料，但这种对微观层面损伤机理的细致描述，让我联想到了很多工程领域可能遇到的问题，比如管道的内壁腐蚀，或者精密仪器的磨损。我甚至在思考，这本书的内容是否能为材料科学的研究提供一些新的思路，比如如何开发出更能抵抗空化侵蚀的新型材料。这本书让我认识到，看似微小的物理现象，如果深入研究，可能会对工程应用产生巨大的影响。它让我看到了科学研究的实用价值，以及理论与实践之间紧密的联系。虽然我在这本书中学到的专业知识并不多，但它却激发了我对许多工程问题的兴趣，让我开始从更微观的角度去思考这些问题。

评分☆☆☆☆☆

《空化基础》给我带来的最直接感受就是“专业”二字。这本书的定位非常明确，就是面向有一定基础的读者，对空化现象进行深度剖析。它不是一本科普读物，不会用通俗易懂的语言去解释晦涩的科学原理，而是直接深入到最核心的概念和数学模型。我尤其对书中关于“空化引起的噪声和振动”的讨论印象深刻。作者详细分析了空化泡溃灭时产生的高压冲击波，以及这些冲击波如何转化为声波和机械振动。我突然联想到，很多工业设备，比如泵、阀门，在运行时发出的噪音，是不是就跟书里提到的这种现象有关？虽然书中并没有直接给出这样的联系，但这种基于物理原理的解释，让我对很多日常现象有了新的理解角度。我甚至开始思考，这本书的内容是否也能为一些工程设计提供参考，比如如何通过优化设计来抑制空化现象，从而降低设备的噪音和延长使用寿命。这本书让我意识到，科学研究不仅仅是理论的探讨，更重要的是它能够指导实践，解决实际问题。它就像一把钥匙，为我打开了一扇通往更深层理解世界的大门，虽然我目前只能窥见一角，但已经足够让我着迷。

评分☆☆☆☆☆

刚拿到这本《空化基础》的时候，我其实是抱着一种好奇又有点忐忑的心情。我对这个领域算是个门外汉，只听说过一些模糊的概念，比如“气蚀”什么的，听起来就挺玄乎的。翻开书的前几页，就被它那严谨的学术风格吸引了。作者用了很多我之前完全没接触过的术语，一开始读起来确实有点吃力，感觉像是进入了一个全新的世界。我花了很长时间去查阅一些基础的物理和流体力学知识，试图跟上作者的思路。书中大量的公式和图表，刚开始让我望而却步，总觉得离我太远了。但是，随着我慢慢深入，那些曾经抽象的概念开始一点点变得清晰起来。我开始理解，原来我们身边很多看似简单的现象，背后都隐藏着这么复杂的物理原理。比如，我一直觉得飞机起飞时发出的巨大轰鸣声很神奇，但这本书让我隐隐约约觉得，这或许和书中提到的某种效应有关系，虽然书中并没有直接阐述飞机引擎，但那种对流体运动和能量转化的深入剖析，让我对周围的世界产生了新的认知。我还在思考，书中关于“空化”对材料的损伤分析，是不是也能在某种程度上解释一些日常生活中遇到的物体损坏情况，比如水管的腐蚀，或者某些机械部件的磨损？虽然我知道这可能只是我个人的一厢情愿的联想，但这确实激发了我进一步探索的兴趣，让我对这个领域产生了浓厚的兴趣，希望能从中找到更多与我生活相关的联系。

评分☆☆☆☆☆

说实话，《空化基础》这本书的内容深度，确实让我感到有些“高不可攀”。我翻阅的每一页，都充满了各种我之前闻所未闻的概念和理论。这本书的写作风格非常严谨，而且对细节的把握近乎苛刻，每一个公式、每一个定义都经过了深思熟虑。我特别对书中关于“空化产生的机理”的讲解印象深刻，作者从分子层面开始，一步步解释了液体在压力降低时如何形成气泡，以及这些气泡的形成对流体性能产生的巨大影响。我之前一直以为空化就是简单的“气泡”问题，但这本书让我知道，原来背后还涉及到如此复杂的相变过程和热力学原理。我试着去理解那些关于表面张力、饱和蒸汽压的数学描述，但发现自己对这些物理量的理解还停留在比较表面的层次。这本书也让我深刻体会到，科学的进步是建立在前人的研究基础之上的，每一项新理论的提出，都是对现有知识体系的拓展和深化。虽然我在这本书中学到的内容有限，但它确实让我看到了科学研究的宏伟图景，以及人类对未知世界不断探索的精神。我希望未来能有更多机会接触到类似的深度书籍，进一步拓宽我的知识视野。

评分☆☆☆☆☆

读完《空化基础》之后，我的脑海里简直是一片“乱麻”。不是说书写得不好，而是它太“深奥”了！这本书的语言风格非常学术化，而且逻辑性极强，一环扣一环，丝毫不能有丝毫的松懈。我印象最深的是其中关于“空化泡的动力学行为”的章节，简直就是一场数学和物理的盛宴。作者详细地推导了各种方程，从最基本的牛顿第二定律开始，层层递进，最终得出空化泡的生长、溃灭过程的数学模型。我尝试着去理解每一个推导步骤，但很多时候发现自己对微积分和微分方程的掌握还不够扎实，只能大致跟上思路。书中的配图也很多，有些是示意图，有些则是实验数据图，这些图表配合文字，确实能帮助我们更直观地理解那些抽象的物理过程，但即便如此，我还是觉得有些内容需要反复阅读才能消化。我甚至动了重新拾起大学物理课本的念头，因为感觉很多概念在《空化基础》里都被假设为读者已经掌握了。不过，虽然过程艰辛，但当我偶尔能够理解某一段复杂的推导，或者看懂一张关于空化泡溃灭过程模拟图时，那种成就感是无法言喻的。这让我意识到，科学研究的严谨和深入，确实需要扎实的理论基础和持续的钻研精神。这本书让我看到了科学的另一面——理性、精确，以及背后无数科学家付出的心血。