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禹华谦 著

图书标签:

• 流体力学
• 工程流体
• 流体动力学
• 流体静力学
• 物理学
• 机械工程
• 理工科
• 教材
• 教学
• 入门

出版社： 天津大学出版社

ISBN：9787561832837

版次：1

商品编码：10718597

包装：平装

丛书名： 21世纪普通高等教育精品规划教材

开本：16开

出版时间：2010-01-01

用纸：胶版纸

页数：136

字数：225000

正文语种：中文

内容简介

《流体力学简明教程》是根据教育部高等学校力学课程指导委员会制定的土建类专业流体力学课程教学基本要求，并考虑中少学时课程计划对流体力学的需求编写的。书中系统地阐述了流体力学的基本概念、基本理论和基本工程应用。全书共分9章，内容包括绪论、流体静力学、流体动力学基础、流动阻力与水头损失、有压管道恒定流动、明渠恒定流动、堰流、渗流、量纲分析与相似理论。各章均编有一定数量的例题和习题，其中习题按单项选择题和计算分析题两部分配设，为便于使用，书末附有习题答案。
《流体力学简明教程》可作为高等学校土建类或近土建类的土木工程、市政工程、环境工程、消防工程、地质工程、工程管理等本科、专科（包括自学考试、成人教育和网络教育）的教材或教学参考书。

内页插图

目录

第1章 绪论
1.1 流体及流体力学
1.2 流体的连续介质模型
1.3 流体的主要物理性质
1.4 作用在流体上的力
习题

第2章 流体静力学
2.1 静止流体中的压强特征
2.2 重力作用下流体静压强的分布规律
2.3 流体压强的测量
2.4 静止液体作用在平面上的总压力
2.5 静止液体作用在曲面上的总压力
习题

第3章 流体动力学基础
3.1 描述流体运动的方法
3.2 研究流体运动的基本概念
3.3 恒定总流的连续性方程
3.4 恒定总流的能量方程
3.5 恒定总流的动量方程
习题

第4章 流动阻力与水头损失
4.1 概述
4.2 流动形态及其判别
4.3 沿程水头损失与切应力的关系
4.4 沿程水头损失
4.5 局部水头损失
4.6 边界层及绕流阻力
习题

第5章 有压管道恒定流动
5.1 管嘴水力计算
5.2 短管水力计算
5.3 长管水力计算
5.4 离心式水泵及其水力计算
习题

第6章 明渠恒定流动
6.1 明渠的分类
6.2 明渠均匀流
6.3 无压圆管均匀流
6.4 明渠恒定非均匀流的基本概念
习题

第7章 堰流
7.1 堰流的定义及堰的分类
7.2 堰流基本公式
7.3 薄壁堰溢流
7.4 宽顶堰溢流
7.5 小桥(涵)孔径的水力计算
习题

第8章 渗流
8.1 渗流概述
8.2 渗流基本定律
8.3 集水廊道的渗流计算
8.4 单井的渗流计算
习题

第9章 量纲分析与相似理论
9.1 量纲分析基本概念
9.2 量纲分析
9.3 相似理论
9.4 模型实验设计
习题
习题答案
参考文献

精彩书摘

同其他自然科学一样，流体力学也是随着生产实践而发展起来的。早在几千年前，由于治河、农业、水利、航运、交通等工程的需要，人们便开始了解一些水流运动的规律。如相传4000多年前的大禹治水，“疏壅导滞”使滔滔洪水各归于河，表明我国古代进行过大规模的治河工程；先秦至秦朝在公元前256一公元前210年问修建了都江堰、郑国渠、灵渠三大水利工程，隋朝在公元587一公元610年间完成了南北大运河，说明当时对明渠水流和堰流已有一定的认识。又如距今已近l400年而依然保持完好的赵州桥，在主拱圈两边各设有两个小腹拱，不但使桥式美观，而且还减轻了主拱的负载，且又利于泄洪，证明当时人们对桥涵水力学已有相当高的认识。一般认为，流体力学萌芽于公元前250年著名希腊科学家阿基米德（Archimedes）所写《论浮体》，该文对静止液体的力学性质作了第一次科学总结。
16世纪以后，随着资本主义制度兴起，生产力得到了迅速发展，属于自然科学的数学、力学也发生了质的飞跃，同时也为流体力学的发展提出了要求和创造了条件。18世纪，在伽利略一牛顿力学基础上形成的古典流体力学（或称古典水动力学）用严格的数学分析方法建立了流体运动的基本方程，为流体力学奠定了理论基础。但古典流体力学或由于理论的假定与实际不尽相符，或由于求解上的困难，尚难以解决各种实际工程问题。为了满足生产发展的需要，基于实测或实验资料的实验流体力学（或称实验水力学）相应得到了发展，但实验流体力学由于理论指导不足，其成果往往具有一定局限性，难以解决各种复杂的工程问题。19世纪末以来，随着生产技术的发展，尤其是航空方面的理论和实验的发展，导致了古典流体力学与实验流体力学的日益结合，逐步形成了理论与实验并重的现代流体力学（或称流体力学）。
近几十年来，流体力学学科随着现代生产建设的发展和科学技术的进步而不断发展，研究范围和服务领域越来越广，新的学科分支不断涌现，如现已派生出计算流体力学、工业流体力学、环境流体力学、生物流体力学等许多新的学科分支。

前言/序言

　　流体力学是高等学校土建类各专业的一门重要技术基础课。目前各校执行的课程学时计划不尽相同，国内出版的多为中多学时教材。为满足中少学时课程计划的教学需要，尝试编写了《流体力学简明教程》。
　　本教材系根据高等学校土建类专业流体力学课程教学基本要求，并本着理论够用，难度适中、简明适用的原则编写。书中系统地阐述了流体力学的基本概念、基本理论和基本工程应用。内容包括绪论、流体静力学、流体动力学基础、流动阻力与水头损失、有压管道恒定流动、明渠恒定流动、堰流、渗流、量纲分析与相似理论。各章均编有一定数量的例题和习题，其中习题按单项选择题和计算分析题两部分配设。为便于使用，书末附有习题答案。
　　本教材可作为高等学校土建类或近土建类的土木工程、市政工程、环境工程、消防工程、地质工程、工程管理等本科、专科（包括自学考试、成人教育和网络教育）的教材，也可作为其他相近专业以及国家注册工程师执业资格考试的参考书。
　　在本教材的编写过程中，黄宽渊教授对教材初稿提出了宝贵意见，麦继婷教授对部分内容进行了讨论，罗忠贤老师对部分习题答案进行了复核，李琳、禹航对书稿的打印提供了帮助，在此一并表示感谢！
　　由于编者水平所限，难免有疏漏和不足之处，敬请读者批评指正。

现代材料科学基础 书籍简介 本书全面深入地探讨了现代材料科学的核心概念、基本原理及其在工程和技术中的广泛应用。全书结构严谨，内容涵盖了从原子尺度到宏观性能的多个层面，旨在为读者构建一个清晰、系统的材料科学知识框架。 第一部分：材料的微观结构与基础 第一章：材料的结构层次与分类 本章首先界定了材料科学的范畴及其在现代社会中的核心地位。随后，系统地介绍了材料在不同尺度上的结构特征，包括原子结构、晶体结构和微观组织。我们将详细分析晶体学基础，阐述晶格点、晶面指数（密勒指数）及其在描述晶体缺陷中的应用。内容深入探讨了金属、陶瓷、聚合物和复合材料这四大类材料的根本区别，强调结构如何决定性能。特别地，本章引入了电子结构理论，解释了化学键的类型（离子键、共价键、金属键和范德华力）如何影响材料的宏观力学、电学和热学性质。 第二章：晶体结构与缺陷工程 本章聚焦于材料的理想与非理想结构。在理想晶体结构部分，详细解析了体心立方（BCC）、面心立方（FCC）和密排六方（HCP）结构的堆积密度、配位数和晶格常数计算。随后，转向对晶体缺陷的研究，这是理解材料宏观性能的基础。我们对点缺陷（空位、间隙原子、取代原子）、线缺陷（位错）和面缺陷（晶界、孪晶界）进行了详尽的阐述。对位错理论的讨论将是重点，包括位错的 Burgers 矢量、滑移系统及其在塑性变形中的关键作用。同时，本章也会介绍如何通过控制晶界结构和晶粒尺寸（如纳米化）来优化材料性能。 第三章：相平衡与热力学 本章从热力学的角度审视材料的稳定性与转变。首先回顾了热力学基本定律在材料科学中的应用，特别是吉布斯自由能（G）在判断相平衡中的核心地位。重点分析了单组分和多组分体系的相图构建原理，包括杠杆原理和冷却曲线分析。通过对二元合金相图（如Fe-C系）的深入剖析，阐述固溶体、化合物的形成及其在热处理过程中的意义。此外，还将探讨非平衡相变的动力学过程，如成核与长大理论，以及扩散在材料内部传输过程中的重要性，特别是 Fick 定律及其在热处理和薄膜沉积中的应用。 第二部分：材料的性能与控制 第四章：力学性能与变形机理 本章是材料科学的基石之一，系统介绍了描述材料抵抗外力能力的各种力学参数。内容涵盖弹性变形（胡克定律、杨氏模量、泊松比）和塑性变形（屈服强度、极限拉伸强度、韧性与脆性）。详细分析了金属材料的加工硬化机制，包括位错的增殖、缠结和相互作用。此外，本章将扩展至更复杂的力学行为，如蠕变（高温下的时间依赖性变形）、疲劳（循环载荷下的破坏）和断裂力学基础，介绍断裂韧度（KIC）等关键指标，并讨论如何通过微结构设计来提高材料的抗疲劳和抗脆断能力。 第五章：电学、磁学与光学性能 本章深入探讨了材料的电子属性。在电学性能方面，区分了导体、半导体和绝缘体的能带结构，阐述了电子在材料中的导电机制。对于半导体，将详细讲解本征半导体与掺杂半导体的特性、载流子迁移率以及PN结的形成。在磁学方面，分类介绍了抗磁性、顺磁性和铁磁性，重点解析铁磁畴的形成、磁滞回线及其在软磁和硬磁材料中的应用。光学性能部分，讨论了光的吸收、透射和反射机制，介绍透明陶瓷、光纤和光电材料的基本原理。 第六章：热学与腐蚀性能 本章关注材料在温度变化和环境影响下的行为。热学性能部分，分析了热导率、比热容和热膨胀系数，解释了晶体中声子（Phonon）在热传输中的作用，这对热管理材料的设计至关重要。腐蚀是工程材料面临的长期挑战，本章将详细介绍电化学腐蚀的基本原理，包括原电池和副反应。重点讨论了不同类型的腐蚀（点蚀、缝隙腐蚀、应力腐蚀开裂），并提供了控制和预防腐蚀的工程策略，如牺牲阳极保护、涂层技术和合金设计。 第三部分：先进材料与加工技术 第七章：先进功能材料与复合材料 本章前瞻性地介绍了当前材料科学的研究热点。在功能材料方面，详述了智能材料（如形状记忆合金、压电材料）的工作原理及其应用。复合材料部分，着重分析了纤维增强复合材料（FRP）的性能优势，包括各向异性、界面特性和混入效应，并探讨了基体材料与增强相的选择对整体性能的影响。此外，也将概述纳米材料的独特性质，如量子尺寸效应及其在催化和电子器件中的潜力。 第八章：材料的制备与加工 本章系统梳理了从原材料到最终成品的关键制造工艺。金属材料方面，涵盖了铸造、塑性成形（锻造、轧制、挤压）和连接技术（焊接、钎焊）。对于陶瓷和半导体材料，重点介绍了粉末冶金、烧结技术以及薄膜沉积技术（如化学气相沉积CVD、物理气相沉积PVD）。此外，还将引入现代增材制造（3D打印）技术在材料复杂结构制造中的应用和挑战，强调不同加工路径对材料最终微观结构和性能的不可逆影响。 总结 本书不仅提供了坚实的理论基础，更强调了结构-性能-加工-应用之间的内在联系。通过大量的工程实例和案例分析，读者将能够掌握分析和解决实际工程问题的能力，为未来在材料研发、工程应用和前沿探索中打下坚实的基础。本书适合材料科学、机械工程、化学工程等相关专业的高年级本科生和研究生使用，也可作为相关领域工程师的参考用书。

评分☆☆☆☆☆

这本《流体力学简明教程》简直是为我这样的“公式恐惧症”患者量身定做的！我一直认为流体力学就是一大堆枯燥的数学公式，但这本书却用一种完全不同的方式来呈现。它没有把大量的公式作为主角，而是把精力放在了对概念的深入理解和物理意义的阐释上。作者非常擅长用通俗易懂的语言，解释那些看似复杂的理论。比如，在讲到流函数和速度势时，它没有直接抛出定义，而是通过水的流动模式，一步步引导你理解它们的物理含义，甚至还画出了很多生动的流线图，让我一目了然。而且，这本书的排版设计也非常人性化，关键的公式和概念都用醒目的方式标出来，方便我快速回顾和记忆。让我觉得最贴心的是，书中在介绍一些重要理论后，都会附带一些精心设计的习题，这些习题的难度适中，既能检验我是否真正理解了知识点，又能帮助我巩固和应用所学内容，感觉就像有一个循循善诱的老师在身边指导一样。

评分☆☆☆☆☆

我一直对流体力学的世界充满好奇，但总是被那些晦涩难懂的术语和繁复的数学推导吓退。直到我偶然发现了这本《流体力学简明教程》。这本书就像一股清流，让我重新燃起了学习的热情。它最大的特点在于，将抽象的流体力学概念，用一种非常具象、生动的方式呈现出来。比如，在讲解流体运动的各种模式时，作者用了很多非常形象的比喻，让我能够轻松地在脑海中勾勒出流体的运动轨迹。书中对于方程的讲解，也并非仅仅是数学公式的罗列，而是着重于解释这些方程背后的物理意义，以及它们是如何描述流体行为的。我尤其喜欢书中关于边界层理论的讲解，作者用极易理解的语言，解释了为什么会有边界层存在，以及它对流体运动的影响，让我对这个看似复杂的概念有了全新的认识。这本书的语言风格非常亲切，就像朋友在给我讲解一样，让我感到学习过程充满乐趣。

评分☆☆☆☆☆

我必须承认，我一直对流体力学这个学科感到有些头疼，总觉得它离我的实际应用有些遥远，而且那些复杂的微分方程和无量纲参数，常常让我望而却步。但当我拿起这本《流体力学简明教程》时，我的看法彻底改变了。这本书的语言风格非常朴实，没有故弄玄虚的专业术语，即使是第一次接触到某些概念，也能通过作者的解释，快速地抓住重点。它非常巧妙地将一些抽象的概念具体化，比如在讲解动量守恒定律时，作者用了一个非常有意思的例子，模拟了火箭喷射气体的原理，让我一下子就明白了其中的奥妙。更让我惊喜的是，书中穿插了许多与工程实践紧密相关的案例分析，比如飞机翼型的设计、水泵的工作原理等等。这些案例分析不仅巩固了课堂上学到的理论知识，更让我看到了流体力学在现实世界中的强大应用价值，极大地激发了我学习的兴趣和动力。

评分☆☆☆☆☆

这本书绝对是我在学习过程中遇到的一个宝藏！拿到手的时候，就被它简洁明了的封面设计吸引了，并没有那种堆砌公式、让人望而生畏的感觉，反而透着一股亲切感。翻开目录，就发现它涵盖了流体力学最核心的内容，从基本的流体性质、流体静力学，到流体动力学，再到更深入的粘性流体、边界层理论，几乎你想知道的，它都有涉猎。而且，这本书的逻辑性非常强，知识点之间的衔接非常自然流畅，不是那种零散的知识点堆砌。即使是像我这样初次接触流体力学，或者对这个领域有些模糊概念的读者，也能在它的引导下，逐步建立起清晰的知识体系。我尤其喜欢它在讲解概念时，不仅仅是给出定义和公式，还会辅以大量的图示和直观的比喻，比如解释伯努利方程时，用了水管中水流速度和压强的变化，让我一下子就理解了原理，而不是死记硬背。这种“润物细无声”的教学方式，真的让学习过程变得轻松愉快，而且理解得更透彻。

评分☆☆☆☆☆

作为一个在相关领域工作多年的工程师，我一直希望能找到一本既能作为案头参考，又能快速查阅核心知识点的流体力学书籍。翻阅了市面上不少同类书籍后，《流体力学简明教程》给我留下了深刻的印象。它在内容的取舍上做得非常出色，既保留了流体力学的核心理论体系，又剔除了那些过于偏僻或不常用的内容，使得整本书的结构紧凑而高效。我特别欣赏它在处理一些关键问题时，所采用的解析方法。书中关于相似性原理和量纲分析的章节，对于工程设计来说至关重要，作者的讲解清晰透彻，配合具体的算例，让我能够迅速掌握应用技巧。此外，书中在介绍一些复杂流动现象，如湍流时，并没有回避其难度，而是提供了较为简洁的入口，引导读者了解其基本特性和研究方法，这对于工程师快速掌握前沿知识非常有帮助。

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