流體力學基礎及其工程應用（英文版）（原書第2版）（附光盤） epub pdf mobi txt 電子書 下載 2024

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內容簡介

　　《流體力學基礎及其工程應用（英文版）（原書第2版）》涵蓋瞭流體力學的基本原理和方程，列舉瞭大量真實世界中的各種工程實例，通過強調物理背景，提供精彩的圖片和可視化輔助手段，讓學生對流體力學有一個直觀的理解並認識到流體力學是如何應用於工程實踐的。全書共15章，包括引言與基本概念，流體的性質，壓強與流體靜力學，流體運動學，質量、伯努利與能量方程，流動係統的動量分析，量綱分析與模型化，內流，流體流動的微分分析，納維�菜雇鋅慫狗匠痰慕�似解，外流，可壓縮流動，明渠流動，渦輪機械，及計算流體動力學導論。
　　本書後附有DVD光盤，內容包括錄像、CFD動畫庫和EES軟件等豐富資源。
　　本書可作為高等工科院校相關專業的流體力學教材，也可供相關專業科研和工程技術人員參考。

作者簡介

    作者:(美)森哲爾、辛巴拉

    尤努斯·A.森哲爾（Yunus A.Cengel），美國內華達大學機械工程榮譽退休教授。他在土耳其伊斯坦布爾技術大學獲得機械工程學士學位，在北卡羅萊納州立大學機械工程係獲得碩士和博士學位。他的研究領域是可再生能源、脫鹽、可用性分析、傳熱強化、輻身熱傳遞和能量儲存等。1996-2000年，他擔任內華達大學工業評估中心主任，帶領學生到北內華達和加利福尼亞的一些生産廠傢做工業評估，籌劃能量儲備，降低消耗，為他們提供提高生産力的報告。



    森哲爾博士是被廣泛使用的教科書Thermodynamics：An Engineering Approach（《熱動力學：工程研究方法》第6版，2008）的作者之一，該書由麥格勞一希爾公司齣版。他還是該齣版社齣版的另兩本教科書：Heat Transfer：A PracticalApproach（《熱傳輸：實用研究方法》第3版，2007）的作者，以及Funda—mentals of Thermal—Fluid Sciences（《熱流體科學基礎》第3版，2008）的作者之一。他的部分教科書已被翻譯成中文、日文、韓文、西班牙文、土耳其文、意大利文和希臘文。



    森哲爾博士獲得瞭多個優秀教師奬，他還於1992年和2000年兩次獲得美國工程教育學會（ASEE）為優秀原創作者設立的Meriam／Wiley卓越作者奬。



    森哲爾博士是內華達州的注冊教授級工程師，也是美國機械工程師學會（ASME）和美國工程教育學會的會員。約翰·M.辛巴拉（John M.Cimbala），美國賓夕法尼亞州立大學機械工程教授。他在賓夕法尼亞州立大學獲得航空航天工程學士學位，在加利福尼亞理工學院獲得航空碩士學位，1984年在加利福尼亞理工學院獲得航空博士學位，師從AnatolRoshko教授（辛巴拉永遠感激他）。他的研究領域包括實驗與計算流體力學、熱傳輸、湍流、湍流建模、室內空氣質量和空氣汙染控製等。1993—1994年，他利用大學學術休假期間到美國宇航局（NASA）蘭利研究中心從事計算流體力學和湍流建模研究工作。



    辛巴拉博士是三本教科書的作者之一：Indoor Air Quality Engineering：Environmental Health and ControlofIndoor Polutants（《室內空氣質量工程：健康與室內汙染控製》，2003），該書由Marcel-Dekker公司齣版；Essentials ofFluid Mechanics：Fundamentals and Applications（《流體力學要素：基礎與應用》，2008）和Fundamentals of Thermal—Fluid Scinces（《熱流體科學基礎》第3版，2008），這兩本書均由麥格勞-希爾公司齣版。他還與彆人共同編著瞭其他一些書，他也是數十篇期刊和會議論文的作者或共同作者。從www.mne.psu.edu／cimbala網站上可查到他更多的信息。



    辛巴拉教授獲得多個優秀教學奬，本書就是他熱愛教學的一個見證。他是美國航空航天學會（AIAA）、美國機械工程師學會、美國工程教育學會和美國物理學會（APS）的會員。

內頁插圖

目錄

前言
第1章 引言與基本概念
1.1 引言
1.2 不滑移條件
1.3 流體力學簡要曆史
1.4 流動分類
1.5 係統與控製體
1.6 量綱與單位的重要性
1.7 工程問題數學建模
1.8 問題求解技巧
1.9 工程軟件包
1.10 準確度、精確度與有效數字
小結
參考文獻
應用聚焦：核爆炸與雨滴有什麼共同點
習題
第2章 流體的性質
2.1 引言
2.2 密度與比重
2.3 蒸氣壓與空化
2.4 能量與比熱容
2.5 可壓縮性與聲速
2.6 黏性
2.7 錶麵張力與毛細現象
小結
應用聚焦：空化
參考文獻
習題
第3章 壓強與流體靜力學
3.1 壓強
3.2 壓強測量裝置
3.3 流體靜力學引言
3.4 作用在淹沒平闆上的靜水壓力
3.5 作用在淹沒麯闆上的靜水壓力
3.6 浮力與穩定性
3.7 以剛體形式運動的流體
小結
參考文獻
習題
第4章 流體運動學
4.1 拉格朗日與歐拉法
4.2 流動類型與流動可視化
4.3 流體流動數據圖
4.4 其他運動學描述
4.5 渦量與鏇度
4.6 雷諾輸運理論
小結
應用聚焦：流體驅動器
參考文獻
習題
第5章 質量、伯努利與能量方程
5.1 引言
5.2 質量守恒
5.3 機械能與效率
5.4 伯努利方程
5.5 一般能量方程
5.6 定常流能量分析
小結
參考文獻
習題
第6章 流動係統的動量分析
6.1 牛頓定律
6.2 選擇控製體A
6.3 作用在控製體A上的力
6.4 綫性動量方程
6.5 考察鏇轉運動與角動量
6.6 角動量方程
小結
參考文獻
習題
第7章 量綱分析與模型化
7.1 量綱與單位
7.2 量綱齊次性
7.3 量綱分析與相似性
7.4 重復量方法與白金漢Π定律
7.5 實驗研究、模型與不完全相似
應用聚焦：蒼蠅如何飛行
小結
參考文獻
習題
xiii
目錄xii
流體力學基礎及其工程應用第8章 內流
8.1 引言
8.2 層流與湍流流動
8.3 入口區域
8.4 管中層流流動
8.5 管中湍流流動
8.6 次要損失
8.7 管網與泵係統
8.8 流量與速度測量
應用聚焦：孔闆流量計如何工作或不工作
小結
參考文獻
習題
第9章 流體流動的微分分析
9.1 引言
9.2 質量守恒——連續性方程
9.3 流函數
9.4 綫性動量微分方程——柯西方程
9.5 納維.斯托剋斯方程
9.6 流體流動問題的微分分析
小結
參考文獻
習題
第10章 納維.斯托剋斯方程的近似解
10.1 引言
10.2 運動的無量綱方程
10.3 蠕流近似
10.4 流動無黏區的近似
10.5 無鏇流近似
10.6 邊界層近似
小結
參考文獻
應用聚焦：水滴形成
習題
第11章 外流：阻力與升力
11.1 引言
11.2 阻力與升力
11.3 摩擦與壓差阻力
11.4 常用幾何形狀物體的阻力係數
11.5 繞平闆的平行流動
11.6 繞圓柱與圓球的流動
11.7 升力
小結
參考文獻
應用聚焦：減阻
習題
第12章 可壓縮流動
12.1 駐點性質
12.2 一維等熵流動
12.3 噴管內的等熵流
12.4 激波與膨脹波
12.5 具有熱傳輸並忽略摩擦的管道流（瑞利流）
12.6 具有摩擦的絕熱管道流（範諾流）
應用聚焦：激波與邊界層相互作用
小結
參考文獻
習題
第13章 明渠流動
13.1 明渠流分類
13.2 弗勞德數與波速
13.3 比能
13.4 質量守恒與能量方程
13.5 明渠均勻流
13.6 最佳水力斷麵
13.7 漸變流
13.8 急變流與水躍
13.9 流動控製與測量
小結
參考文獻
習題
第14章 渦輪機械
14.1 分類與術語
14.2 泵
14.3 泵的相似律
14.4 渦輪機
14.5 渦輪機相似律
應用聚焦：鏇轉燃料噴嘴
小結
參考文獻
習題
第15章 計算流體動力學導論
15.1 引言與基礎
15.2 層流CFD計算
15.3 湍流CFD計算
15.4 帶熱傳輸的CFD
15.5 可壓縮流動CFD計算
15.6 明渠流動CFD計算
應用聚焦：虛擬胃
小結
參考文獻
習題
附錄
特性參數錶與麯綫圖
術語錶
索引
xv
CONTENTSxvi
FLUID MECHANICSxvii
CONTENTSxviii
FLUID MECHANICSxix
CONTENTS

精彩書摘

　　1-1 INTRODUCT00N
　　Mechanics is the oldest physical science that deals with both stationary andmoving bodies under the influence of forces．The branch of mechanics thatdeals with bodies at rest is called statics,while the branch that deals withbodies in motion is called dynamics．The subcategory fluid mechanics isdefined as the science that deals with the behavior of fluids at rest(fluid sta．tics)or in motion(fluid dynamics),and the interaction of fluids with solids0r other fluids at the boundaries．Fluid mechanics is also referred to as fluiddynamics by considering fluids at rest as a special case of motion wlth zerovelocity(Fig．1一l)．
　　Fluid mechanics itself is also divided into several categories．Thc study ofthe motion of fluids that can be approximated as incompressible(such as liq．uids．especially water,and gases at low speeds)is usually referred to as hydro．dynamics．A subcategory of hydrodynamics is hydraulics,whch deals withliquid flows in pipes and open channels．Gas dynamics deals with the flow offluids that undergo significant density changes,such as the flow of gasesthrough nozzles at high speeds.The category aerodynamics de:als with theflow of gases(especially air)over bodies such as aircraft,rockets,and automo．biles at high or low speeds.Some other specialized categories such as meteo rology,oceanography,and hydrology deal with naturally occurring flows．What!s a Fluid?
　　You will recall from physics that a substance exists in three primary phases:solid．1iquid,and gas．(At very high temperatures,it also exists as plasma．)A substance in the liquid or gas phase is referred to as a fluid．Distinctionbetween a solid and a fluid is made on the basis of the substance's ability toresist an applied shear(or tangential)stress that tends to change lts shape．Asolid can resist an applied shear s~ess by deforming．whereas a flMzddcfoFillS continuously under the influence of a shear stress,no matter howsmall．In solids．stress is proportional to strain,but in fluids,stress is pro．portional to strain rate．When a constant sheqr force is applied,a solid even．tually stops deforming at some fixed strain泗gIC,whereas a fluid neverstops deforming and approaches a constant rate of strain．
　　Consider a rectangular rubber block tightly placed between two plates．Asthe upper plate is pulled with a force F while the lower plate is held fixed,the rubber block deforms,as shown in Fig．1-2．The angle of deformation 0／(called the shear strain or angular displacement)increases in proportion tothe applied force F．Assuming there is no slip between the rubber and theplates．the upper surface of the rubber is displaced by an amount equal tothe displacement of the upper plate while the lower surface remams station．ary．In equilibrium,the net force acting on the upper plate In the horizontaldirection must be zero,and thus a force equal and opposite to F must beacting on the plate．This opposing force that develops at the plate-rubberinterface due to friction is expressed as F'rA,where丁is the shear stressand A is the contact area between the upper plate and the rubber．When theforce is removed,the rubber returns to its original position．This phenome．non would also be observed with other solids such as a steel block providedthat the applied force does not exceed the elastic range．If this expenmentwere repeated with a fluid(with two large parallel plates placed in a largebody of water,for example),the fluid layer in contact with the upper platewould move with the plate continuously at the velocity of the plate no mat—ter how small the force F．ThC fluid velocity would decrease with depthbecause of friction between fluid layers．reaching zero at the lower plate．
　　You will recall from statics that stress is defined as force per unit areaand is determined by dividing the force by the area upon which it acts．Thenormal component of a force acting on a surface per unit area is called thenormal stress,and the tangential component of a force acting on a surfaceper unit area is called shear stress(Fig．1—3)．In a fluid at rest．the normalstress is called pressure．A fluid at rest is at a state of zero shear stress．Wbcn the walls are removed or a liquid container is tilted．a shear developsas the fiquid moves to re—establish a horizontal free surface．
　　In a fiquid,groups of molecules can move rela

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