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商品参数

流动中的力量：图解流体力学
	曾用价	45.00
	出版社	科学出版社
	版次	1
	出版时间	2018年01月
	开本	32
	作者	（日）小峰龙男著；高丕娟译
	装帧	平装
	页数	180
	字数	200
	ISBN编码	9787030345417

内容介绍
　　在我们生活的世界中，各种各样形形色色的事物和现象，其中都必定包含着科学的成分。在这些成分中，有些是你所熟知的，有些是你未知的，有些是你还一知半解的。面对未知的世界，好奇的你是不是有很多疑惑、不解和期待呢？！“形形色色的科学”趣味科普丛书，把我们身边方方面面的科学知识活灵活现、生动有趣地展示给你，让你在畅快阅读中收获这些鲜活的科学知识！
　　空气和水是我们日常生活中*常见的流体，它们虽然有类似的运动方式，但是却有着迥异的性质。飞机为什么能够飞行？水槽中的水为什么越接近排水口流速就越快？游泳衣的材料设计为什么要模仿鱼类？新干线的外形设计又有什么玄机？读读这本书，你就明白了！
目录
图解流体力学目录
第1章 流体的性质 001
001 看我七十二变 流体的流动性 002
002 应用流体流动性的应用 混凝土搅拌车和轻合金轮胎 004
003 自行车轮胎的空气压 压强是怎么产生的？ 006
004 压强的单位是帕斯卡 压强单位的符号是Pa 008
005 用吸管喝果汁时果汁的运动 关于压强的分析方法 010
006 从重量到力 量力和力 012
007 空气和水产生的压强 气压和水压 014
008 水受热不会膨胀，但空气受热后会膨胀 受热和体积变化 016
009 水受到挤压也不会缩小，空气受到挤压会缩小 受力和体积的变化 018
010 火灾报警器和燃气发动机 体积变化的应用 020
COLUMN 关于气塞现象的思考 022
第2章 流体性质的应用 023
011 水和空气的黏度不一样 黏性 024
012 倍力装置的结构 帕斯卡原理 026
013 汽车的制动装置 帕斯卡原理的应用 028
014 流体作用于物体上的力 浮力 030
015 物体是漂浮还是下沉取决于比重的大小 比重和谭力 032
016 利用浮力搭建运载船只的电梯 闸门 034
017 下落的水滴是球体 表面张力 036
018 表面张力和空气的作用力 水滴的变形 038
019 液体会渗入缝隙的原因 毛细管现象和浸润 040
020 液晶板毛细管现象 毛细管现象的应用 042
021 古人的智慧一一水平面的创造 水平面和连通管 044
022 从房屋建筑到户外 水准测量 046
COLUMN 据来源去的樟脑船 048
第3章 流体流动的性质 049
023 使船只平稳的力 复原力和力矩050
024 无动力喷泉的结构 高度差产生的能量 052
025 下落的水流能把水吸上来 虹吸原理 054
026 作用于液面的力的平衡 质点的平衡 056
027 浴池里的涡流和杯子里的涡流 自由涡流和强制涡流 058
028 涡流的组合 兰金复合涡流 060
029 空气和水流动的相关概念 流线 062
030 人和汽车都具有与流体相同的特点 流体的思考方法 064
031 水龙头的调节和水的流动 层流和湍流 066
032 物体的形状带来的阻力 压强和摩擦力 068
033 空气产生的各种阻力作 用于物体的阻力 070
034 让流动混乱能够减小阻力 分离和涡旋 072
035 低温水中产生的泡沫 气穴现象① 074
036 “水中的气泡”有利也有弊 气穴现象② 076
COLUMN 碳酸饮料和气穴现象 078
第4章 运动流体的性质 079
037 家用自来水管道中的流体力学知识 水的流量 080
038 流量的守恒 连续性方程式 082
039 流体的能量守恒定律 伯努利定理 084
040 伯努利定理的应用 伯努利效应① 086
041 流体的速度和压强的应用 伯努利效应② 088
042 测量飞机和F1赛车的速度 皮托管 090
043 从压强计的读数变化中了解速度的变化 静压和速度水头 092
044 能量一定会有损失 损失木头 094
045 喷流而出的水的性质 流线和伯努利定理 096
046 水的流动和消防设备 压强水头和损耗 098
047 流体的流势 流体的运动量 100
048 软水管洒水的特点 动量守恒定律 102
049 用软水管洗车 流体的撞击 104
050 流体不会瞬间停止 水击作用 106
COLUMN 病房里的空气流动 108
第5章 日常现象和流体的运动 109
051 流线弯曲的流体压强 流线曲率定理 110
052 分析杯子中的涡旋 二次流 112
053 表面上产生的力的作用 作用力和反作用力 114
054 通过操作空气而带来舒适的空调设备 柯安这效应 116
055 流线曲率和曲线球 马格努斯效应 118
056 关于升力的分析方法① 伯努利定理和升力 120
057 关于升力的分析方法② 流线曲率定理和升力 122
058 关于升力的分析方法③ 反作用力 124
059 机翼表面的流动① 柯安边效应和升力 126
060 机翼表面的流动② 循环 128
061 机体周围的流动 循环流动和循环 130
062 导流罩的必要性 分离和涡旋 132
063 物体后部的流动 卡门涡列 134
064 风吹电线发出的响声和摇摆球 涡旋的作用力 136
065 涡振动和涡列的预防方法 通过凹凸预防涡旋 138
066 用螺旋保护大型建筑物 长桥和输电蜡 140
067 卡门涡列的应用 涡列的频率 142
COLUMN 花与电动自行车——从兴趣聊起 144
第6章 流体机械 145
068 分析流体的流控技术 流体逻辑器件 146
069 喷嘴和感应器 射流振荡器 148
070 出入口上的空气阀 流体的压力输送方法 150
071 输送污水的方法 下水道设备 152
072 水井和温泉的深度 潜水泵 154
073 白天发电、晚上抽 水水轮机和水泵 156
074 利用气泡的扬水装置 气动轴水泵 158
075 在很小的空间内产生巨大的力 液压机械 160
COLUMN 历史遗迹和流体元素 162
参考文献 163
在线试读
第1章 流体的性质
　　存在于我们身边的水和空气是具有代表性的流体。无论是水还是空气，把它装进四方形的容器它就会变成四方形，把它装进圆形的容器它就会变成圆形，流体本身并没有一定的形状。接下来我们就来分析介绍流体的基本性质。
　　001 看我七十二变 流体的流动性
　　水和空气是我们身边*具有代表性的流体。流体本身并没有特定的形状，能够被装进任何形状的容器中，就像凤和向流一样，能够自由地流动，这就是流体的流动性。如图1所示，把水装进瓶子中，容器的下部就会聚积水，而容器的上方则会充满空气，虽然我们用眼睛看不到。将这个容器倾斜，水和空气的形状很容易就会发生变化。
　　具有这种流动性的物体不仅有空气和水，沙漏中的沙粒也能够捂着颈部管道向下流动。就像自来水管道的水龙头能够控制水流大小那样，如果沙漏的颈部管道变粗，抄子流出的时间就变短，反之沙子流出的时间就变长。如上所述，细微的粉状体等物质也与流体一样具有流动性。在工厂的生产车间.小螺丝钉等微小零部件的运送过程利用的是振动作用，这就是送料机(零部件供给装置)的工作原理。送料机不仅能传送零部件，还能将东倒西歪的零部件通过震动作用在传送过程中整理得依头顺尾，这就是送料机的特征。像送料机上的小螺丝钉那样，“全体成员”自由地改变姿态并同时移动的形式与流体的流动性非常相似。
　　电动吸尘器在工作时将空气和垃圾同时吸进内部，然后在吸尘器内部将垃圾从空气和垃圾的混合流体中分离出来，仅将空气排出。对于微小的垃圾和灰尘等细微的物体，很难将它们一个一个拣出来，电动吸尘器将它们混杂在空气中，赋予它们类似流体的流动性后，就能够一起将它们全部吸收了。
　　煤气罐能把工厂生产的煤气暂时储存起来，然后根据消费者的具体消费量来调整供给量，并方便运输。提供这种服务的地方就是煤气供应站。煤气供应站利用的就是流体的流动性。煤气能够装进任何容器，所以我们将煤气装进煤气罐中，并调整供应量，便于储存保管。
　　微小的固体等流动物体具有与流体相似的流动性
　　人们可以利用流体的流动性来实现搬运和储存
　　图1 流体的流动
　　图2 流体的运输和保管
　　名词解释
　　送料机 利用振动作用来传送微小物品的装置
　　002 流体流动性的应用 混凝土搅拌车和轻合金轮胎
　　在我们的日常生活中，从如何利用水和空气这类问题出发，与流体相关的技术和学问得以逐渐形成。图1 中展示的螺旋式抽水机是古希腊数学家阿基米德(公元前287年至公元前212年)的功绩之一，是螺旋相关的数学概念转化成实用性技术和力学知识的一个典型例证。螺旋式抽水机的工作原理是，通过管道内具有螺旋面的轴承旋转，通过螺旋面水被从低处带到离处。螺旋式抽水机的用途非常广泛，主要用于灌溉或者将提人船体的水排出船外等。在日本江户时代的佐.金山有一种水轮装置，其原理被广泛应用于运送流体以及各种各样的流动物体，如从低洼的坑里往上打水，以及被广泛使用的螺旋式输送机等。混凝土搅拌车的液筒内侧设置了一对螺旋状的扇叶，在运输过程中通过滚筒的旋转带动扇叶旋转来搅拌水泥以防止其凝图，送到目的地后通过反方向旋转滚筒，利用扇叶的螺旋面将混凝土排出车外。
　　金属在常温下是图体，加热到熔点以上金属也会融化变成液体，于是金属也具有了流动性。把熔融金属从浇口注入用耐热材料制作的模具中，冷却凝固后取出，就像把水冷却变成冰那样，使制作出与模具的空洞部分形状相同的产品。如上所述，利用液体的流动性制作形状复杂的产品的加工方法，称为铸造。
　　图2中展示的汽车所用的轻铝合金轮胎就是采用"压力铸造法"制作出来的，它是在高压作用下将熔融金属以较高的速度填充进金属制铸型中制作而成的。利用这种铸造方法，在一个模具损耗破损之前，能够一直使用该模具进行批量生产。铁壶、装饰性工艺品等产品，则是采用"砂型铸造法"制作出来的，所谓砂型铸造法，捕的是用沙子制作铸型，然后将熔融金属填充到铸型型腔，等凝固后打碎铸型取出产品的铸造方法，砂型铸造法中一个模具只能使用一次，只能制造一个产品。
　　螺旋面之间的空间夹带着流动物体向上运动
　　铸造是利用熔融金属流动性的一种加工方法
　　图1 螺旋式输送机和混凝土搅拌车
　　图2 坚固的金属熔化后也是流体
　　名词解释
　　轻合金 把镁、铝等金属熔入其他金属中而得到的更轻、更硬的金属。
　　铸型 把熔化的金属液注入其中就能够制造出铸造产品的模具。一般用沙子或金属等材质制作而成。
　　003 自行车轮胎的气压 压强是怎么产生的？
　　自行车的脚蹬太沉，骑着很费劲，这时用手指捏捏轮胎可能会发现，轮胎里面气太少，软塌榻的。这是很多人都有过的经验，只要用打气筒再打进一些气，自行车就又能正常行驶了。这时候应该打进去多少气才好呢？如圈1所示，是不是用大拇指按接，觉得硬邦邦的就行了呢？认真观察某些轮胎后不难发现，轮胎的侧面除有轮胎大小的标识外，还有一个“正常气压”的标识。一般来说，自行车轮胎的气压正常值被指定为300kPa(千帕斯卡)左右，不过要想知道这个准确的数值，就不得不使用压力计这一测量工具。如果没有压力计，那么"用大拇指按撞，觉得硬邦邦的就行了"这个大概标准还是很有用的。但如果轮胎的气压太大，反而会因为路面的凹凸不平导致行驶的时候非常颠簸，所以还需注意一下， 轮胎的气压不能太大。自行车轮胎的气压，一般是指轮胎中内胎的压力。给轮胎打气之后，内胎就会膨胀，因为轮胎很坚硬，所以当内胎膨胀到一定程度后，就会受到外胎的限制，不能继续膨胀，因此内胎的压强就变大了。
　　如图2所示，把内胎从轮胎中拿出来后再往里打气，内胎会不断膨胀，就算觉得膨胀得差不多、应该变硬的时候，用手捏捏会发现，内胎还是软塌塌的。这是为什么呢？只有内胎时，就算打进去空气，因为限制内胎膨胀的力只有内胎的材质橡胶本身所具有的收缩力，这个力并不强大，所以内胎一直软塌塌的并会继续膨胀下去。轮胎之所以变得硬邦邦的，是因为外胎限制了内胎的膨胀，向容积一定的内胎内注入更多空气，就产生了很大的压强。
　　有限制才会产生压强
　　轮胎的硬度是外胎限制内胎膨胀而形成的
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