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[法] 讓-皮埃爾·佛朗(Jean-pierreFr 著

圖書標籤:

• 空化現象
• 空化氣泡
• 流體力學
• 水力機械
• 泵
• 渦輪機
• 空化腐蝕
• 流體動力學
• 工程流體
• 水工學

店鋪： 文軒網旗艦店

齣版社： 國防工業齣版社

ISBN：9787118105759

商品編碼：19153866412

齣版時間：2017-05-01

作  者:(法)讓-皮埃爾·佛朗(Jean-pierre Franc),(法)讓-瑪麗·米歇爾(Jean-Marie Michel) 著；宋雲露,馮光 譯 定  價:158 齣 版 社:國防工業齣版社 齣版日期:2017年05月01日 頁  數:245 裝  幀:精裝 ISBN:9787118105759 ●第1章 空化流的主要特徵
●1.1 物理現象
●1.1.1 空化的定義
●1.1.2 汽化壓力
●1.1.3 蒸汽空泡的主要形式
●1.2 真實液體流動中的空化
●1.2.1 空化狀態
●1.2.2 利於空化形成的典型工況
●1.2.3 空化對水力學的主要影響
●1.3 空化流動的特點
●1.3.1 壓力和壓力梯度
●1.3.2 液一汽界麵
●1.3.3 空化的熱效應
●1.3.4 一些典型的數量級
●1.4 無因次參數
●1.4.1 空化數бv
●1.4.2 起始空化數бvi
●1.4.3 相關壓力下空化數бc
●1.5 研究空化的曆史
●參考文獻
●部分目錄

內容簡介

讓-皮埃爾·佛朗、讓-瑪麗·米歇爾著的《空化基礎(精)》論述瞭發生在流動液體中所有類型的空化，包括泡空化(在很簡單情況下就是球泡)、片空化、超空化和通氣超空化、在剪切和漩渦流動中的空化以及其它類型。主要內容涵蓋瞭空化起始，以及在高速水動力學中遇到的充分發展的空化等領域。
本書旨在麵嚮麵臨空化問題的大學畢業生、研究人員和工程師，特彆是水力機械和艦船推進等工程領域的研發人員。文中對影響空化的各種因素，如錶麵張力、質熱交換、黏性和邊界層、可壓縮性、核濃度、湍流等進行瞭細緻的論述，以求解釋空化機理。除瞭闡述這些現象的物理機製，還介紹瞭多種研究方法，有的是試驗手段，有的是仿真計算，相信讀者通過學習能應對空化的基本問題。

《湍流的奧秘》 書名： 湍流的奧秘 內容簡介： 本書旨在深入淺齣地探討流體力學領域一個極為復雜且迷人的分支——湍流。我們將從最基本的概念齣發，逐步深入到湍流的微觀結構、宏觀錶現以及其在自然界和工程應用中的廣泛存在。本書不涉及任何關於“空化”的理論、現象或應用，而是聚焦於湍流本身所蘊含的豐富物理原理和數學模型。 第一章：流體運動的序麯——層流與湍流的界定 在本章中，我們將首先迴顧並梳理流體運動的基礎概念。我們將介紹理想流體和真實流體的區彆，以及粘性在流體行為中的關鍵作用。隨後，我們將引入描述流體運動狀態的兩個基本模型：層流和湍流。層流以其光滑、有序的流動特性而著稱，流體質點沿著平行的軌跡運動，運動狀態可預測性強。我們將通過雷諾數（Reynolds number）這一核心無量綱參數，清晰地闡釋區分層流和湍流的判據。雷諾數的高低直接預示著流體進入不穩定、混沌的湍流狀態的可能性。我們將探討雷諾數如何受流體密度、粘度、速度和特徵長度的影響，並通過一係列經典實驗，如管道流動和邊界層流動，直觀地展示層流嚮湍流的轉變過程。本章將為讀者構建一個直觀的認知框架，理解湍流並非憑空齣現，而是流體運動在特定條件下的自然演化結果。 第二章：湍流的內在之“亂”——統計學視角下的理解 湍流的本質在於其高度的無序性和隨機性。本章將從統計學的角度，揭示湍流運動的內在規律。我們將介紹描述湍流脈動（fluctuations）的重要統計量，如平均速度、脈動速度分量、均方根速度、湍動能（turbulent kinetic energy）以及其耗散率（dissipation rate）。我們將深入探討湍流脈動的概率分布特徵，瞭解其在不同尺度上的能量傳遞和轉化過程。愛因斯坦的布朗運動理論雖然並非直接研究湍流，但其關於粒子隨機運動的統計描述，為我們理解湍流的隨機性提供瞭一種類比和啓發。我們將介紹“時間平均”和“空間平均”的概念，以及如何利用它們來分析和描述湍流場。本章將強調，盡管湍流錶現齣極高的隨機性，但它並非完全沒有規律。通過統計學工具，我們可以捕捉到其潛在的統計特性，並對宏觀流動現象進行有效的預測和描述。 第三章：湍流的“能量串鏈”——從大尺度渦到小尺度耗散 湍流的能量傳遞機製是其最為迷人的特性之一。本章將重點闡述科爾莫戈洛夫（Kolmogorov）的“四五定律”及其提齣的“慣性區”概念。我們將介紹湍流能量是如何從宏觀的大尺度渦（eddies）中産生，通過一係列能量傳遞過程，不斷被分割成更小尺度的渦，最終在微觀的小尺度渦中通過粘性耗散轉化為熱能的過程。這一過程被形象地比喻為“能量串鏈”（energy cascade）。我們將深入分析不同尺度渦的動力學特性，理解慣性區內能量譜（energy spectrum）的冪律關係，以及湍動能耗散率如何成為描述湍流強度的關鍵參數。本章還將探討湍流的各嚮同性（isotropy）和類各嚮同性（anisotropy）概念，以及它們對能量串鏈過程的影響。通過對能量串鏈的深入剖析，讀者將能夠理解湍流能量的來源、傳遞路徑以及最終的歸宿。 第四章：湍流建模的挑戰與探索——從半經驗到數值模擬 由於湍流的高度非綫性特徵，直接求解Navier-Stokes方程以獲得所有尺度上的精確解幾乎是不可能的。因此，發展有效的湍流模型成為瞭一項至關重要的任務。本章將係統介紹幾種主要的湍流建模方法。我們將從最基礎的代數模型（Algebraic models）和雷諾平均方程（Reynolds-Averaged Navier-Stokes, RANS）模型開始，介紹它們如何通過引入“湍流粘度”（turbulent viscosity）或“湍流擴散”（turbulent diffusion）等概念，對雷諾應力（Reynolds stress）進行封閉。我們將詳細講解零方程模型、單方程模型（如Spalart-Allmaras模型）和雙方程模型（如k-ε模型、k-ω模型）的原理、適用範圍以及各自的優缺點。隨後，我們將介紹更先進的模擬方法，如大渦模擬（Large Eddy Simulation, LES），它能夠直接解析大尺度渦，並對小尺度渦進行建模。最後，我們將探討全解析模擬（Direct Numerical Simulation, DNS）的原理及其在研究湍流基礎物理問題上的重要作用，盡管其計算成本極高。本章將為讀者呈現湍流建模領域的豐富發展曆程和前沿進展。 第五章：湍流在自然界的“身影”——從大氣到海洋 湍流並非僅僅是實驗室中的抽象概念，它在自然界中扮演著舉足輕重的角色。本章將通過一係列生動的實例，展現湍流在地球科學中的普遍性。我們將探討大氣層中的湍流現象，如風的形成、雲的運動、氣溶膠的擴散，以及它們對天氣和氣候的影響。我們將分析海洋中的湍流，包括洋流的混閤、波浪的破碎、以及它們對海洋生態係統和物質循環的作用。我們將研究地球內部的對流現象，例如地幔的物質輸運，以及它如何驅動闆塊構造。此外，我們還將觸及生物體內的湍流，例如血液在血管中的流動，以及它對氧氣和營養物質輸運的重要性。通過這些鮮活的例子，讀者將深刻體會到湍流作為一種普遍存在的自然現象，其對地球環境和生命活動的深遠影響。 第六章：湍流在工程領域的“力量”——從航空到能源 湍流現象在眾多工程領域中都具有極其重要的意義，理解和控製湍流能夠帶來顯著的性能提升和效率改進。本章將聚焦湍流在工程應用中的挑戰與機遇。我們將深入探討航空航天領域，例如飛機機翼上的邊界層湍流如何影響升力和阻力，以及如何通過設計優化和流動控製技術來提高燃油效率和飛行性能。在汽車工程中，我們將分析車輛錶麵的湍流如何影響空氣動力學性能和燃油經濟性。在化工和製藥行業，我們將探討反應器中湍流混閤對反應效率和産品質量的關鍵作用，以及如何通過優化攪拌和流動設計來提高過程效率。在能源領域，我們將分析發電廠中的流動損失，以及如何通過減小湍流引起的能量耗散來提高發電效率。此外，我們還將探討在管道輸運、熱交換器設計以及水利工程等領域的湍流應用。本章將通過具體的工程案例，揭示湍流研究對於解決實際工程問題、推動技術進步的巨大價值。 第七章：湍流控製的藝術——抑製、增強與重塑 掌握對湍流的控製能力，是現代工程技術追求的重要目標。本章將探討多種有效的湍流控製策略。我們將介紹被動控製方法，如改變壁麵幾何形狀（例如，仿生錶麵的設計）、使用粗糙壁麵或光滑壁麵，以及引入添加劑等。隨後，我們將深入研究主動控製技術，包括通過噴氣、吸氣、振動壁麵、電動力學和磁流體動力學方法來主動改變流場，以達到抑製湍流、減小阻力或增強混閤的目的。我們將詳細介紹幾種典型的流動控製裝置和技術，並分析它們的作用機製。本章還將探討如何通過智能控製係統，根據流動的實時狀態，動態地調整控製策略，以實現最優的控製效果。通過對湍流控製技術的探討，讀者將能夠認識到人類在理解和駕馭這種復雜現象方麵所取得的成就，以及未來發展的潛力。 結語： 《湍流的奧秘》是一次對流體動力學中最具挑戰性、也最富魅力的領域——湍流的深入探索。本書旨在提供一個全麵而係統的視角，從基礎理論到統計描述，從建模方法到實際應用，帶領讀者一步步揭開湍流的神秘麵紗。我們相信，通過對本書內容的學習，讀者將能更深刻地理解湍流的本質，洞察其在自然界和工程領域中的廣泛影響，並為未來的科學研究和技術創新提供新的思路和靈感。本書的內容不包含任何關於“空化”的信息，而是純粹聚焦於湍流現象本身的研究。

評分☆☆☆☆☆

說實話，《空化基礎》這本書的內容深度，確實讓我感到有些“高不可攀”。我翻閱的每一頁，都充滿瞭各種我之前聞所未聞的概念和理論。這本書的寫作風格非常嚴謹，而且對細節的把握近乎苛刻，每一個公式、每一個定義都經過瞭深思熟慮。我特彆對書中關於“空化産生的機理”的講解印象深刻，作者從分子層麵開始，一步步解釋瞭液體在壓力降低時如何形成氣泡，以及這些氣泡的形成對流體性能産生的巨大影響。我之前一直以為空化就是簡單的“氣泡”問題，但這本書讓我知道，原來背後還涉及到如此復雜的相變過程和熱力學原理。我試著去理解那些關於錶麵張力、飽和蒸汽壓的數學描述，但發現自己對這些物理量的理解還停留在比較錶麵的層次。這本書也讓我深刻體會到，科學的進步是建立在前人的研究基礎之上的，每一項新理論的提齣，都是對現有知識體係的拓展和深化。雖然我在這本書中學到的內容有限，但它確實讓我看到瞭科學研究的宏偉圖景，以及人類對未知世界不斷探索的精神。我希望未來能有更多機會接觸到類似的深度書籍，進一步拓寬我的知識視野。

評分☆☆☆☆☆

剛拿到這本《空化基礎》的時候，我其實是抱著一種好奇又有點忐忑的心情。我對這個領域算是個門外漢，隻聽說過一些模糊的概念，比如“氣蝕”什麼的，聽起來就挺玄乎的。翻開書的前幾頁，就被它那嚴謹的學術風格吸引瞭。作者用瞭很多我之前完全沒接觸過的術語，一開始讀起來確實有點吃力，感覺像是進入瞭一個全新的世界。我花瞭很長時間去查閱一些基礎的物理和流體力學知識，試圖跟上作者的思路。書中大量的公式和圖錶，剛開始讓我望而卻步，總覺得離我太遠瞭。但是，隨著我慢慢深入，那些曾經抽象的概念開始一點點變得清晰起來。我開始理解，原來我們身邊很多看似簡單的現象，背後都隱藏著這麼復雜的物理原理。比如，我一直覺得飛機起飛時發齣的巨大轟鳴聲很神奇，但這本書讓我隱隱約約覺得，這或許和書中提到的某種效應有關係，雖然書中並沒有直接闡述飛機引擎，但那種對流體運動和能量轉化的深入剖析，讓我對周圍的世界産生瞭新的認知。我還在思考，書中關於“空化”對材料的損傷分析，是不是也能在某種程度上解釋一些日常生活中遇到的物體損壞情況，比如水管的腐蝕，或者某些機械部件的磨損？雖然我知道這可能隻是我個人的一廂情願的聯想，但這確實激發瞭我進一步探索的興趣，讓我對這個領域産生瞭濃厚的興趣，希望能從中找到更多與我生活相關的聯係。

評分☆☆☆☆☆

讀完《空化基礎》之後，我的腦海裏簡直是一片“亂麻”。不是說書寫得不好，而是它太“深奧”瞭！這本書的語言風格非常學術化，而且邏輯性極強，一環扣一環，絲毫不能有絲毫的鬆懈。我印象最深的是其中關於“空化泡的動力學行為”的章節，簡直就是一場數學和物理的盛宴。作者詳細地推導瞭各種方程，從最基本的牛頓第二定律開始，層層遞進，最終得齣空化泡的生長、潰滅過程的數學模型。我嘗試著去理解每一個推導步驟，但很多時候發現自己對微積分和微分方程的掌握還不夠紮實，隻能大緻跟上思路。書中的配圖也很多，有些是示意圖，有些則是實驗數據圖，這些圖錶配閤文字，確實能幫助我們更直觀地理解那些抽象的物理過程，但即便如此，我還是覺得有些內容需要反復閱讀纔能消化。我甚至動瞭重新拾起大學物理課本的念頭，因為感覺很多概念在《空化基礎》裏都被假設為讀者已經掌握瞭。不過，雖然過程艱辛，但當我偶爾能夠理解某一段復雜的推導，或者看懂一張關於空化泡潰滅過程模擬圖時，那種成就感是無法言喻的。這讓我意識到，科學研究的嚴謹和深入，確實需要紮實的理論基礎和持續的鑽研精神。這本書讓我看到瞭科學的另一麵——理性、精確，以及背後無數科學傢付齣的心血。

評分☆☆☆☆☆

《空化基礎》給我帶來的最直接感受就是“專業”二字。這本書的定位非常明確，就是麵嚮有一定基礎的讀者，對空化現象進行深度剖析。它不是一本科普讀物，不會用通俗易懂的語言去解釋晦澀的科學原理，而是直接深入到最核心的概念和數學模型。我尤其對書中關於“空化引起的噪聲和振動”的討論印象深刻。作者詳細分析瞭空化泡潰滅時産生的高壓衝擊波，以及這些衝擊波如何轉化為聲波和機械振動。我突然聯想到，很多工業設備，比如泵、閥門，在運行時發齣的噪音，是不是就跟書裏提到的這種現象有關？雖然書中並沒有直接給齣這樣的聯係，但這種基於物理原理的解釋，讓我對很多日常現象有瞭新的理解角度。我甚至開始思考，這本書的內容是否也能為一些工程設計提供參考，比如如何通過優化設計來抑製空化現象，從而降低設備的噪音和延長使用壽命。這本書讓我意識到，科學研究不僅僅是理論的探討，更重要的是它能夠指導實踐，解決實際問題。它就像一把鑰匙，為我打開瞭一扇通往更深層理解世界的大門，雖然我目前隻能窺見一角，但已經足夠讓我著迷。

評分☆☆☆☆☆

《空化基礎》這本書，給我的感覺就像是走進瞭一個精密的機械實驗室。它不是那種讓你輕鬆閱讀的書，而是需要你全神貫注，反復推敲。我印象特彆深刻的是，書中關於“空化對材料的侵蝕機製”的部分。作者詳細地分析瞭空化泡潰滅時産生的強大衝擊力，以及這些衝擊力如何導緻材料錶麵的疲勞破壞和剝落。雖然書中並沒有直接提及具體的材料，但這種對微觀層麵損傷機理的細緻描述，讓我聯想到瞭很多工程領域可能遇到的問題，比如管道的內壁腐蝕，或者精密儀器的磨損。我甚至在思考，這本書的內容是否能為材料科學的研究提供一些新的思路，比如如何開發齣更能抵抗空化侵蝕的新型材料。這本書讓我認識到，看似微小的物理現象，如果深入研究，可能會對工程應用産生巨大的影響。它讓我看到瞭科學研究的實用價值，以及理論與實踐之間緊密的聯係。雖然我在這本書中學到的專業知識並不多，但它卻激發瞭我對許多工程問題的興趣，讓我開始從更微觀的角度去思考這些問題。