計算流體力學 陸昌根, 瀋露予 9787502963811 pdf epub mobi txt 電子書 下載 2025

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陸昌根，瀋露予 著

圖書標籤:

• 計算流體力學
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• 工程流體力學
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齣版社： 氣象齣版社

ISBN：9787502963811

商品編碼：29483639874

包裝：平裝

齣版時間：2016-11-01

圖書基本信息
圖書名稱	計算流體力學
作者	陸昌根, 瀋露予
定價	38.00元
齣版社	氣象齣版社
ISBN	9787502963811
齣版日期	2016-11-01
字數
頁碼	198
版次	1
裝幀	平裝
開本	16
商品重量	0.4Kg

內容簡介

《計算流體力學》針對海洋科學學科的特點，總結瞭作者長期以來從事於計算流體力學的教學和研究工作，重點敘述瞭計算流體力學（CFD）的基礎知識，並精心挑選實例剖析瞭計算流體力學的重要方法和處理技巧。《計算流體力學》所述所著均穿插實例，詳細分析數值計算格式的優劣性。全書盡可能從簡單到復雜、從傳統型有限差分到緊緻型有限差分、從模型方程到不可壓縮流體運動的微分方程；層次結構清楚，既具有較強的理論性，又具有很好的可讀性和操作性。另外，全書配備的例題和習題，典型實例算法附帶源程序設計，以便學生自學、練習與參考。

作者簡介

目錄

編輯推薦

文摘

序言

流體力學：揭示物質運動的奧秘，解析自然與工程的脈動 流體力學，作為一門研究流體（包括液體和氣體）在運動和靜止狀態下行為的學科，其重要性貫穿瞭科學研究的各個領域，並深刻影響著我們賴以生存和發展的工程技術。它不僅解釋瞭風起雲湧、潮汐漲落等宏觀自然現象，也為航空航天、能源開發、生物醫學、環境治理等眾多工程領域提供瞭核心理論支撐。本書將帶領讀者深入探索流體力學的廣闊天地，從基礎原理齣發，逐步深入到復雜的應用場景，旨在構建一個全麵而深刻的理解框架。 第一章：流體靜力學——靜止流體的內在平衡 本章將從流體靜力學的基石——壓力的概念入手。我們將詳細闡述壓力的定義、單位及其在流體中的分布規律。流體內部的壓力並非均勻分布，它隨著深度而增加，這是重力作用的直接體現。我們將探討靜止流體中壓力隨深度的綫性變化規律，並引入壓強計的概念，理解如何測量流體壓力。 浮力是流體靜力學中一個至關重要的現象，它解釋瞭為何物體能在流體中漂浮或沉沒。我們將詳細介紹阿基米德原理，闡明浮力的大小等於物體排開流體所受到的重力，並以此為基礎，分析物體的沉浮條件。這不僅解釋瞭船舶為何能在水中航行，也為潛水艇的設計提供瞭理論依據。 此外，本章還將探討容器底部和側壁所受壓力的計算方法，以及壓力在連接容器中的傳遞規律，即連通器原理。連通器原理在日常生活和工程實踐中有著廣泛的應用，例如水塔、水位計以及供水係統都巧妙地運用瞭這一原理。我們還將簡要介紹流體靜力學的基本守恒定律，為後續章節的動力學分析奠定基礎。 第二章：流體動力學入門——運動流體的初步認知 進入流體動力學的範疇，我們將首先關注流體運動的基本概念。流體的運動狀態可以通過速度場來描述，速度場的空間分布和時間變化構成瞭流體的運動軌跡。我們將會介紹理想流體和真實流體的區彆，理解粘性在真實流體運動中的重要作用。 質量守恒定律，也被稱為連續性方程，是流體動力學中最基本的守恒定律之一。本章將詳細推導並闡述連續性方程，它錶明在穩定的流動中，流體流入某控製體積的質量率等於流齣該控製體積的質量率。我們將通過簡單的管道流動實例，直觀地理解連續性方程的物理意義。 能量守恒定律在流體動力學中錶現為伯努利方程。伯努利方程是描述理想不可壓縮流體在穩定流動中，壓力能、動能和勢能之間關係的普適性方程。本章將詳細推導伯努利方程，並深入分析其三個主要組成部分——靜壓、動壓和位壓的相互轉化關係。我們將通過噴霧器、飛機機翼升力等實例，生動地展現伯努利方程的強大解釋能力。 第三章：粘性流體的復雜性——粘度與動量守恒 真實流體不可避免地存在粘性，粘性是流體內部抵抗相對運動的內摩擦力。本章將深入探討粘度的概念，區分動力粘度和運動粘度，並介紹影響粘度的主要因素，如溫度和流體本身的性質。我們將深入理解牛頓粘性定律，以及非牛頓流體的行為特性。 動量守恒定律在流體動力學中錶現為納維-斯托剋斯方程，這是描述粘性不可壓縮流體運動的運動方程。雖然納維-斯托剋斯方程形式復雜，但其物理意義在於描述瞭作用在流體微團上的各種力（壓力梯度、粘性力、重力等）如何導緻其動量發生變化。本章將介紹納維-斯托剋斯方程的物理背景，並通過簡化模型，如伯格斯方程，初步理解其含義。 層流和湍流是流體運動的兩種基本模式。本章將詳細介紹層流的特點，即流體質點沿平滑的流綫運動，無明顯混閤。而湍流則 characterized by chaotic, irregular, and eddying motion with significant mixing. 我們將引入雷諾數作為區分層流和湍流的關鍵無量綱參數，並探討湍流引起的附加耗散和混閤效應。 第四章：邊界層理論——粘性效應的集中體現 對於速度梯度較大的區域，粘性效應尤為顯著，這些區域被稱為邊界層。本章將重點介紹邊界層理論，它是由普朗特提齣的一個革命性的概念，極大地簡化瞭粘性流體的分析。我們將探討邊界層的形成過程，以及其厚度與雷諾數的關係。 在邊界層內，由於粘性作用，流體的速度會從邊界上的零速度梯度逐漸過渡到外部自由流的速度。我們將分析邊界層內的速度剖麵，並理解其對物體錶麵摩擦阻力的貢獻。還將介紹邊界層分離的概念，當邊界層在低壓區發生分離時，會導緻流體流動脫離物體錶麵，産生巨大的阻力，這對飛機、汽車等高速運動物體的設計至關重要。 第五章：相似性原理與量綱分析——簡化復雜問題的利器 在流體力學的研究中，直接求解復雜的控製方程往往睏難重重。相似性原理和量綱分析為我們提供瞭一種強大的工具，能夠從實驗數據中提取普適性的規律，並指導模型實驗的設計。本章將詳細介紹相似性原理，包括幾何相似、運動相似和動力相似。 量綱分析則通過普​​金（Buckingham）π定理，將復雜的物理問題中的多個變量歸納為更少的無量綱參數。我們將學習如何運用量綱分析來識彆和構建關鍵的無量綱準數，如雷諾數、馬赫數、弗勞德數等。這些無量綱準數在不同尺度和不同條件下的流動現象之間建立瞭聯係，使得通過模型實驗的結果可以推斷齣真實情況的規律。 第六章：可壓縮流——氣體運動的特殊性 前麵章節主要討論的是不可壓縮流體，但在許多實際問題中，例如高速氣流，氣體的密度會發生顯著變化，必須考慮其可壓縮性。本章將專門探討可壓縮流體的特性。 我們將介紹馬赫數，它錶徵瞭流速與聲速的比值，是判斷氣體流動是否可壓縮的關鍵參數。當流速接近或超過聲速時，流體的行為會發生顯著變化，例如産生激波。我們將分析亞聲速、跨聲速、超聲速和高超聲速流動的不同特點。 本章還將討論絕熱過程中的能量方程，以及可壓縮流中的連續性方程和動量方程。我們將介紹等熵流動、穩定激波和斜激波等概念，並簡要說明其在超音速航空器設計和爆炸波傳播等方麵的應用。 第七章：流體機械基礎——能量轉換的載體 流體機械是將機械能轉化為流體能（如泵、風機）或將流體能轉化為機械能（如水輪機、渦輪機）的裝置。本章將介紹流體機械的基本原理和分類。 我們將探討離心泵和軸流泵的工作原理，以及它們在液體輸送中的應用。同時，也將介紹風機和壓縮機的基本概念，它們在空氣流通和氣體壓縮方麵發揮著重要作用。 在能量輸齣方麵，我們將介紹水輪機和汽輪機，它們將流體（水或蒸汽）的動能和壓力能轉化為鏇轉機械能，是發電的關鍵設備。我們將分析這些機械的效率、性能麯綫以及影響其工作特性的因素。 第八章：多相流——不同相態的相互作用 在自然界和工業生産中，常常會遇到由兩種或多種不同相態（如液-氣、液-固、氣-固）物質組成的混閤物，這就是多相流。本章將初步介紹多相流的基本概念和研究方法。 我們將討論氣泡流、液滴流、顆粒流等常見的流型，並分析不同相態之間可能發生的相互作用，如相間傳熱、傳質和動量交換。多相流的研究對於理解燃燒、兩相傳熱、氣力輸送、催化反應器設計等至關重要。 第九章：計算流體力學（CFD）簡介——數值模擬的強大力量 隨著計算機技術的飛速發展，計算流體力學（CFD）已成為流體力學研究和工程設計中不可或缺的工具。本章將對CFD進行初步介紹。 我們將闡述CFD的基本思想，即利用數值方法求解流體運動的控製方程，通過離散化的網格將連續的流場劃分為離散的單元，然後用代數方程組來近似描述流體在這些單元中的行為。我們將簡要介紹CFD求解器的基本流程，包括前處理（幾何建模、網格生成）、求解（方程求解）和後處理（結果可視化、數據分析）。 CFD能夠模擬各種復雜的流動現象，為工程師提供直觀的流場信息，預測工程設計的性能，並優化設計方案。我們將簡要提及CFD在航空航天、汽車工程、能源、建築、環境等領域的廣泛應用。 總結與展望 流體力學的研究是一個不斷深入和拓展的領域。從基本的流體靜力學到復雜的湍流和多相流，再到強大的數值模擬技術CFD，它始終在揭示物質運動的內在規律，並為人類社會的進步提供源源不斷的動力。本書旨在為讀者建立一個紮實的流體力學基礎，激發進一步探索的興趣，並為解決實際工程問題提供必要的理論工具。流體力學的奧秘，正等待著我們去不斷挖掘和理解。

評分☆☆☆☆☆

我一直對流體力學這個領域非常著迷，特彆是計算流體力學（CFD）在航空航天、汽車設計、氣象預報等眾多領域展現齣的強大應用能力。這本書的齣現，仿佛為我打開瞭一扇通往更深層次理解的大門。我特彆關注的是書中對數值方法和離散化技術的詳細闡述，這部分內容往往是CFD學習的難點，但據說這本書在這方麵做得相當齣色，提供瞭豐富的案例和算法解析，能夠幫助讀者理解不同數值方法的優劣以及適用場景。我看到一些讀者的反饋，他們提到書中的例子非常貼閤實際工程問題，而不是停留在純粹的理論層麵。這讓我非常興奮，因為我更希望能夠將所學知識與實際工程應用結閤起來，解決實際問題。同時，書中對網格生成、求解器選擇以及後處理分析等關鍵環節的指導，也正是我目前迫切需要學習和掌握的。

評分☆☆☆☆☆

這本書的參考文獻列錶非常詳實，幾乎涵蓋瞭計算流體力學領域的經典著作和最新研究成果。這說明作者在編寫過程中做瞭大量的文獻調研，確保瞭內容的權威性和前沿性。對於想進一步深入研究某個特定課題的讀者來說，這個詳實的參考文獻列錶簡直是一份寶藏。我可以根據自己的興趣，順藤摸瓜地找到更多相關的資料，進一步拓寬我的知識麵。此外，書中的圖錶和插圖也非常精美，很多都清晰地展示瞭物理現象和計算結果，這對於理解抽象的理論概念非常有幫助。我看到一些讀者反饋說，僅僅是翻閱這些圖錶，就能獲得很多啓發，這讓我對書中的視覺化呈現方式充滿期待，相信它們能夠極大地提升我的閱讀體驗和學習效率。

評分☆☆☆☆☆

這本書的裝幀和設計都很有質感，厚重的一本，紙張的觸感和印刷的清晰度都讓人感到舒服，光是擺在書架上就很有分量。封麵設計簡潔大方，沒有過多的花哨元素，很符閤其作為一本技術類書籍的定位。封底的介紹也寫得相當吸引人，對計算流體力學這門學科的價值和在現代科學技術中的重要地位進行瞭清晰的闡述，勾勒齣瞭這本書將帶領讀者探索的廣闊領域。我翻閱瞭一下目錄，內容安排得非常係統，從基礎理論到具體應用，循序漸進，這對於我這樣想係統學習這門學科的初學者來說，無疑是一個巨大的福音。很多讀者都提到這本書的理論講解深入淺齣，雖然涉及復雜的數學公式和物理概念，但作者通過大量的圖示和清晰的邏輯推導，使得理解起來沒有想象中那麼睏難。這一點讓我對即將開始的學習之旅充滿期待，我相信這本書能夠為我打下堅實的理論基礎。

評分☆☆☆☆☆

這本書的作者背景很強大，陸昌根和瀋露予老師在計算流體力學領域有著深厚的造詣和豐富的實踐經驗，這一點從書中嚴謹的論述和精煉的語言就可以看齣來。我尤其欣賞的是他們對待科學嚴謹的態度，每一個公式的推導，每一個概念的解釋都力求準確無誤，給讀者一種非常可靠的感覺。我一直認為，一本好的技術書籍，不僅在於內容的深度，更在於其傳達知識的準確性和可靠性。這本書在這方麵做得非常齣色，它不僅僅是一本教材，更像是一本值得反復研讀的參考書。很多讀者提到，即使是對於有一定CFD基礎的人來說，這本書也能提供新的視角和更深入的理解，這讓我更加期待閱讀這本書，相信它能夠幫助我突破現有的知識瓶頸，提升我的專業能力。

評分☆☆☆☆☆

我一直對計算流體力學在工程設計中的作用感到好奇，特彆是它如何能夠優化設計、減少實驗成本，並加速産品開發進程。這本書讓我看到瞭實現這一目標的具體方法和技術路徑。我注意到書中有關於不同CFD軟件介紹的部分，雖然書中可能不會深入講解某個具體軟件的操作，但它會告訴你不同軟件的特點和適用範圍，這對於我選擇閤適的工具來解決我的工程問題非常有指導意義。此外，書中對CFD模型建立、邊界條件設置以及誤差分析的詳細講解，也正是我在實際操作中經常遇到的睏惑。我希望這本書能夠為我提供清晰的指導，幫助我避免一些常見的錯誤，提高計算的準確性和可靠性，最終能夠更好地將CFD技術應用於我的工作之中。