流體力學(含流體機械)重點暨題型解析

流體力學(含流體機械)重點暨題型解析 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2025

圖書標籤:
  • 流體力學
  • 流體機械
  • 教材
  • 習題
  • 解析
  • 重點
  • 考研
  • 工程
  • 機械
  • 水力學
想要找书就要到 灣灣書站
立刻按 ctrl+D收藏本页
你会得到大惊喜!!

圖書描述

作者憑藉本身深厚之學理素養,透過多年在補教工作上的曆練,建立獨特之理論架構及論述。全書以豐富圖錶解說概念,並輔以經典題型供讀者觀念驗證與應用。

  由於市麵上幾乎找不到內容完整且專為國考及國營事業而準備的流體力學書籍,為瞭滿足考生的需求,作者深入瞭解國考及國營事業試題並全新撰寫適閤考生閱讀之參考用書。作者發現國考及國營事業考題與研究所入學考的考題比較,亦有部分相似之處,因此,內容上除大量加入近年國考及國營事業考題作為例題外,並特彆選錄重要研究所試題,翻譯為中文題型,讓此書更具完整性。相信以如此完整的參考書籍,必定能使考生在極短的時間內,掌握考題的命題趨勢,在考場上無往不利。

本書特色

  一、內容鋪陳由淺入深,觀念解說詳細,連貫性強

  針對理論觀念處,做精確解說,使讀者易於閱讀,快速掌握各章節的關聯性。

  二、標題與架構清晰分明
  讓讀者迅速抓住各章節的重點,並有係統的組織其觀念與架構。

  三、網羅曆年必考試題,掌握考試趨勢及脈動
  將重要的曆屆試題依章節編排,按題型循序演練,可提升相關類題的應考實力!

  四、解題精準、化繁為簡,提供完整應試技巧
  透過詳盡完整的解答剖析,完全釐清觀念、掌握重點、學習進階的解題技巧,獲取高分!
圖書簡介:現代計算流體力學與應用 流體力學是理解自然界和工程實踐中物質輸運與相互作用的關鍵學科。 本書旨在深入探討現代計算流體力學(Computational Fluid Dynamics, CFD)的理論基礎、數值方法及其在復雜工程問題中的實際應用。我們避開瞭傳統流體力學(如伯努利原理、粘性流基礎等)和純粹的流體機械設計細節,將焦點完全集中於如何利用高性能計算手段來求解 Navier-Stokes 方程組,並展示這些工具如何重塑現代工程設計流程。 --- 第一部分:CFD 基礎理論與數學模型重構 本部分首先為讀者奠定堅實的數學和物理基礎,但視角完全聚焦於數值求解的視角。 第一章:流體力學方程組的數值化準備 1.1 現代流體動力學方程的張量錶達與守恒律: 重新審視質量、動量和能量守恒定律,強調其在控製體積上的積分形式,這是有限體積法的理論基石。我們將詳細分析不同坐標係下方程的錶達,並討論描述流體特性的本構關係(如牛頓流體、非牛頓流體)的邊界條件設定。 1.2 湍流模型的演進與挑戰: 湍流是CFD應用中最具挑戰性的部分。本章深入探討從雷諾平均納維-斯托剋斯(RANS)方程到大渦模擬(LES)及直接數值模擬(DNS)的理論過渡。詳細介紹主流的 RANS 模型,如 $k-epsilon$ 模型(標準、重整化群)、$k-omega$ 模型(SST 模型)及其在處理分離流、逆壓梯度流動中的局限性與改進策略。對亞格子尺度(Subgrid Scale, SGS)模型的物理意義和數值實現進行深入剖析。 1.3 稀疏與稠密流體問題的區分: 區分針對高速氣體動力學(可壓縮流)和低速液體流動(不可壓縮流)的方程組簡化和預處理方法。重點討論處理激波、膨脹波等強間斷性問題的特有數值技巧。 第二章:離散化方法的核心原理 本章是本書的數值核心,講解如何將偏微分方程轉化為可求解的代數方程組。 2.1 有限差分法(FDM)在網格重構中的應用: 盡管FDM在復雜幾何體應用受限,但其高階精度格式(如緊緻格式)在結構化網格上的應用仍有藉鑒意義。重點分析迎風格式和中心格式的穩定性和色散誤差。 2.2 有限體積法(FVM)的幾何約束與通量計算: 深入探討 FVM 的核心——如何精確計算通過控製體界麵上的物理量通量。詳細闡述界麵通量的計算方法,包括黎曼求解器(如 Roe, HLLC, AUSM 等)在處理激波和接觸間斷時的錶現,以及對質量和動量守恒的保證。 2.3 有限元法(FEM)與混閤方法: 介紹 FEM 在處理流固耦閤(FSI)問題中的優勢,特彆是其處理復雜邊界的能力。簡要探討配點法(Collocated Methods)和非結構化網格上的離散化挑戰。 --- 第二部分:求解器架構與高效算法 本部分聚焦於如何有效地求解由離散化産生的龐大綫性方程組,這是決定CFD計算效率的關鍵。 第三章:壓力-速度耦閤算法詳解 3.1 非耦閤求解器的局限性: 分析不可壓縮流動中,壓力和速度場之間的隱式耦閤關係(由連續性方程驅動)帶來的求解難題。 3.2 SIMPLE 算法傢族的迭代改進: 詳細剖析 SIMPLE(Semi-Implicit Method for Pressure Linked Equations)算法的修正過程,包括 PISO 和 SIMPLIC 算法的結構。重點討論壓力泊鬆方程的構建、離散化和解耦策略,以及鬆弛因子的選擇對收斂性的影響。 3.3 基於分離(Fractional Step)與壓強修正法: 深入講解如何通過投影算子將速度場投影到連續性流形上,並分析預條件子(Preconditioners)在加速壓力求解中的作用。 第四章:代數方程組的高效求解技術 4.1 稀疏矩陣的存儲與預處理: 討論大型稀疏矩陣的存儲格式(如 CSR, CSC)及其對內存效率的影響。 4.2 迭代求解器的性能分析: 詳細介紹 Krylov 子空間方法(如 GMRES, BiCGStab)在求解非對稱、係統矩陣上的應用。重點分析多重網格(Multigrid, MG)方法的加速機製,包括 V 循環、W 循環及其在不同網格層級上的應用,特彆是針對壓力方程的預處理。 4.3 隱式與顯式時間推進方法: 對比歐拉法(前嚮/後嚮)、Crank-Nicolson 等方法的穩定性(CFL 條件)和精度。重點分析在 LES 等需要解析瞬態波動的模擬中,如何選擇閤適的隱式時間步進策略以平衡計算成本和物理準確性。 --- 第三部分:網格生成、後處理與高級應用 本部分將理論與實踐相結閤,介紹將模型應用於真實世界問題的關鍵步驟。 第五章:適應性網格與邊界處理 5.1 結構化、非結構化與混閤網格的優缺點: 比較不同網格類型的生成技術(如體積分法、邊界投射法)及其對數值擴散的影響。 5.2 網格質量指標與自適應網格加密(Adaptive Mesh Refinement, AMR): 討論網格質量(正交性、縱橫比)對解精度的量化評估。介紹基於梯度的判據、渦度判據等如何驅動 AMR 過程,實現計算資源在關鍵物理區域的動態分配。 5.3 近壁麵網格處理: 針對湍流邊界層,詳細探討壁麵函數法(Wall Functions)的適用範圍與局限性,以及低雷諾數模型中如何處理 $y^+$ 值接近零的網格點,保證粘性子層的準確解析。 第六章:高級應用案例與數據驗證 6.1 流固耦閤(FSI)的耦閤策略: 介紹單嚮、雙嚮耦閤的數值實現。重點討論流體求解器與結構求解器之間數據交換的同步、插值算法(如 RBF, Tree-based Interpolation)以及耦閤迭代策略(鬆散耦閤與強耦閤)。 6.2 瞬態優化與逆嚮問題求解: 探討利用伴隨方程(Adjoint Equations)進行效率更高的靈敏度分析和氣動外形優化(Shape Optimization)。 6.3 結果的可靠性評估與不確定性量化(UQ): 強調數值解必須通過嚴格的驗證(Verification,如網格收斂性研究)和確認(Validation,與實驗/解析解對比)。介紹如何量化和傳播模型輸入(如湍流模型常數、邊界條件誤差)對最終解的不確定性影響。 本書適閤具備基礎流體力學和數值分析背景的研究人員、高年級本科生及研究生,旨在提供一個深入理解現代CFD求解器內部機製的全麵指南,而非簡單停留在軟件操作層麵。

著者信息

作者簡介

王立宏


  .颱灣大學工學碩、博士
  .專長計算流體力學、微通道熱流問題
  .具有多年補教經驗

圖書目錄

Chapter1 基本概念
Chapter2 流體靜力學
Chapter3 流體運動學
Chapter4 控製體積的積分型式
Chapter5 流體質點的微分型式
Chapter6 因次分析與相似性
Chapter7 不可壓縮之黏性內部流場
Chapter8 不可壓縮之黏性外部流場
Chapter9 二維理想流體力學
Chapter10 明渠流
Chapter11 流體機械
附錄 曆屆試題

圖書序言

圖書試讀

用户评价

评分

收到這本書的時候,我正在為一項關於汙水處理廠水泵選型的項目而發愁。流體力學一直是我的軟肋,尤其是涉及到復雜的流體機械設計和性能分析時,我常常感到力不從心。市麵上關於流體力學的書籍很多,但要麼過於理論化,要麼過於寬泛,很難找到一本能真正解決我實際問題的書。這本書的“重點暨題型解析”這個標題,恰好擊中瞭我。我立刻翻閱瞭其中的流體機械部分,發現它的內容非常貼閤我的需求。例如,在講解離心泵的特性麯綫時,它不僅給齣瞭理論公式,還列舉瞭如何根據不同的流量和揚程要求,從特性麯綫上選擇閤適的泵型,並且詳細解釋瞭選擇過程中的一些關鍵考量因素,比如效率、汽蝕餘量等。這本書的題型解析部分更是讓我覺得物超所值。它不是簡單地給齣題目和答案,而是通過分析題目的題設條件,引導讀者一步步思考,最終找到解題的關鍵。我印象特彆深刻的是關於管道係統水力計算的章節,它把各種常見的管道連接方式,如串聯、並聯,以及局部阻力係數的計算都進行瞭詳細的歸納和講解,並提供瞭相應的例題。這對於我在項目計算過程中,避免齣現錯誤非常有幫助。總的來說,這本書的結構清晰,內容詳實,理論與實踐相結閤,對於我這種需要將流體力學知識應用於實際工程中的讀者來說,是極佳的學習資料。它讓我對流體力學有瞭更深刻的理解,也增強瞭我解決實際問題的信心。

评分

這本書,與其說是一本教材,不如說是一本“流體力學思維指南”。我是在準備一項關於船舶設計的項目時,需要用到流體力學知識,纔開始接觸這本書的。之前我對流體力學的理解,停留在“背公式”的階段,考試能過就行。但這本書,卻讓我體會到瞭流體力學真正的魅力。它在講解每一個知識點時,都不僅僅是給齣定義和公式,而是深入分析瞭這個知識點是如何被發現的,它解決瞭什麼問題,以及在實際應用中需要注意什麼。我特彆喜歡它關於“相似理論”的講解,它通過對模型試驗的詳細分析,讓我明白瞭為什麼在設計大型水壩或者艦船時,需要進行縮尺模型試驗,以及如何根據試驗結果來推斷實際的性能。而“題型解析”部分,更是將這種“思維”的訓練落到瞭實處。它不是讓你去套用某個公式,而是讓你去分析題目的條件,判斷應該采用哪種理論模型,然後一步步地推導齣答案。我印象最深刻的是關於水下航行器阻力計算的部分,它會根據航行器的形狀、速度、流體性質等因素,引導你一步步地進行估算,並且會提醒你在計算過程中可能齣現的誤差來源。這本書讓我不再畏懼流體力學,反而對它産生瞭濃厚的興趣。它讓我學會瞭如何用流體力學的視角去分析和解決問題,這種思維方式,對於我未來的職業發展,無疑是有著重要的意義。

评分

對於我這種在大學階段對流體力學“逃課”多次的學生來說,這本書簡直是“救星”。畢業後在一傢環保工程公司工作,經常會接觸到水處理相關的項目,流體力學知識的缺乏讓我感覺非常吃力,很多報告和方案都看不懂,更彆說提齣有建設性的意見瞭。朋友推薦瞭這本《流體力學(含流體機械)重點暨題型解析》,我抱著試一試的心態入手瞭。這本書最大的優點就是它的“實用導嚮”。它不像大學課本那樣,從一開始就給你灌輸一堆理論,而是直奔主題,告訴你流體力學在實際工程中是如何應用的。我尤其喜歡它的“流體機械”部分,對各種泵、風機、閥門的原理和選型都做瞭非常詳細的介紹,還結閤瞭實際案例,讓我能快速理解這些設備在項目中的作用。而“題型解析”部分,更是讓我感覺“對癥下藥”。它不是簡單地給齣題目的解法,而是會分析齣題的思路,以及解題過程中可能遇到的陷阱。我印象特彆深刻的是關於流體在管道中流動損失計算的部分,以前我總是混淆糙率和當量粗度,導緻計算結果偏差很大。這本書用圖錶和對比的方式,清晰地解釋瞭這兩者的區彆以及在不同計算公式中的應用,讓我茅塞頓開。通過這本書的學習,我感覺我的專業能力得到瞭很大的提升,也更有信心應對工作中遇到的流體相關問題。它讓我真正認識到,學習流體力學,不是為瞭考試,而是為瞭解決實際問題。

评分

作為一名即將畢業的機械工程係學生,我一直覺得流體力學是我所有課程中最頭疼的一門。理論晦澀難懂,計算繁瑣復雜,每次考試都感覺像是過鬼門關。當我拿到這本《流體力學(含流體機械)重點暨題型解析》時,說實話,我並沒有抱太大的希望,因為市麵上類似的書籍實在太多瞭,但大多數都隻是對課本內容的復述,並沒有真正解決我們學生在學習過程中遇到的痛點。然而,這本書的齣現,讓我眼前一亮。它最大的亮點在於“重點暨題型解析”這幾個字。作者非常聰明地抓住瞭學生學習的薄弱環節,沒有浪費篇幅去冗餘地闡述那些不常考或者太過偏僻的理論,而是直擊核心,把那些最重要、最常考的知識點提煉齣來,用更加通俗易懂的語言進行解釋。更關鍵的是,它不僅僅是講解這些知識點,更重要的是如何將這些知識點應用到實際的題目中。我最喜歡的部分是它的題型解析,它會把同一類型的題目,以不同的問法、不同的側重點呈現齣來,然後一步步地拆解,告訴你解題的關鍵在哪裏,每一步的邏輯是什麼,甚至會提醒你在解題過程中容易犯的錯誤。這種“拆解式”的學習方法,讓我能夠真正理解題目的本質,而不是死記硬背公式。特彆是關於動量方程在復雜流動分析中的應用,以及相似理論在模型試驗中的選擇,這些內容在我之前學習時都覺得非常抽象,但在這本書裏,通過大量的例題和詳細的步驟講解,我纔真正領悟瞭其中的奧妙。這本書的學習效率非常高,與其自己埋頭苦讀課本,不如有針對性地學習這本書的核心內容,再結閤題型解析進行鞏固,效果會事半功倍。

评分

這本書的齣現,讓我對流體力學這個曾經讓我望而生畏的學科,有瞭全新的認識。我是在參加一個關於新能源的培訓時,接觸到流體力學相關的內容,當時就覺得非常吃力,很多概念都理解不瞭。後來,我特意找瞭這本書來學習。它最讓我感到驚喜的是,能夠將非常抽象的物理概念,用非常直觀的方式呈現齣來。例如,在講解流體混閤和擴散的時候,它會用很多生活化的例子,比如咖啡裏的牛奶是如何混閤的,香水是如何擴散的,然後將這些現象與流體力學中的湍流、擴散係數等概念聯係起來。而“題型解析”部分,更是將學習的重點落到瞭實處。它會把一些非常經典的流體力學問題,例如自由液麵繞流、空化現象等,進行詳細的解析,並且會提供多種解題思路,讓你能夠從不同的角度去理解問題。我印象深刻的是關於動量方程在計算明渠流和有壓流中的應用,它詳細地給齣瞭每一步的推導過程,並且說明瞭在什麼條件下可以簡化計算。這本書不是那種一味灌輸知識的書,它更像是在引導讀者進行思考,讓你在解決問題的過程中,逐漸掌握流體力學的精髓。對於我這種跨領域學習的人來說,這本書無疑是一本不可多得的寶藏,它讓我能夠快速有效地掌握流體力學的基礎知識,並將其應用於我的研究領域。

评分

作為一名對科學充滿好奇心的非科班人士,我一直對流體力學這個學科感到既著迷又敬畏。總覺得它充滿瞭神秘感,是那些高智商的科學傢纔能玩轉的領域。直到我偶然看到瞭這本《流體力學(含流體機械)重點暨題型解析》,我纔發現,原來它並沒有我想象的那麼遙不可及。這本書最大的優點在於它的“易懂性”。作者用瞭非常平實的語言,將原本可能非常復雜的概念解釋得淺顯易懂。我特彆喜歡它在介紹一些基礎概念時,會用生活中的例子來打比方,比如用吹泡泡來解釋錶麵張力,用開水壺燒水來講解熱對流。這些生動的比喻,讓我一下子就抓住瞭問題的核心。而“題型解析”部分,更是讓我覺得這本書充滿瞭“人性化”。它不是一股腦地把所有的題目都丟給你,而是把各種類型的題目進行分類,然後有針對性地進行講解。例如,在講到阿基米德原理時,它會分析為什麼浮力等於排開液體所受到的重力,並通過不同形狀物體的受力分析,來解釋這個原理是如何應用的。這本書讓我覺得學習流體力學不再是一件苦差事,而是一種探索和發現的樂趣。它就像一位循循善誘的老師,耐心解答你的每一個疑問,並引導你一步步走嚮更深的理解。我不再害怕那些復雜的公式,因為我知道,隻要理解瞭背後的原理,公式隻是一個工具。這本書讓我對流體力學産生瞭濃厚的興趣,並激勵我去進一步探索這個奇妙的世界。

评分

我是一名來自南部的技師,平時的工作涉及到一些水泵、風機的維護和簡單的性能評估。坦白說,以前我對流體力學的理解都停留在“憑感覺”的層麵,很多時候是依靠經驗來判斷問題。直到我接觸到這本《流體力學(含流體機械)重點暨題型解析》,我纔真正開始係統地、科學地認識這個領域。這本書的實用性是我選擇它的最主要原因。它沒有過多地糾纏於那些高深的數學推導,而是更側重於理論在實際工程中的應用。特彆是關於流體機械的部分,它對離心泵、軸流泵、羅茨鼓風機等常見設備的工作原理、性能參數以及故障診斷都做瞭非常詳細的說明。這本書最讓我受益匪淺的是“題型解析”部分。它不僅僅是羅列題目,更是深入剖析瞭各種常見問題的解決方法。例如,在處理管道係統中的水頭損失時,它不僅給齣瞭達西-魏斯巴赫公式,還結閤實際的工程管徑、流速、摩擦係數等參數,通過大量的例題演示瞭如何一步步計算。此外,書中對流體粘度和雷諾數對流動阻力的影響,以及在不同工況下流體機械效率的分析,都提供瞭非常直觀的圖錶和數據,讓我能夠更好地理解這些抽象的概念。通過學習這本書,我感覺自己解決現場問題的能力有瞭質的飛躍,不再隻是“知其然”,更能“知其所以然”。這本書對於一綫工程技術人員來說,絕對是一本不可多得的寶典。

评分

我是一名對航空航天領域充滿熱情的業餘愛好者,雖然沒有接受過係統的工科教育,但我一直對飛機和火箭的飛行原理感到好奇。流體力學,尤其是空氣動力學,自然是我繞不開的一門學科。在尋找相關的學習資料時,我偶然發現瞭這本《流體力學(含流體機械)重點暨題型解析》。這本書對於我這樣沒有基礎的學習者來說,簡直是“雪中送炭”。它沒有上來就講復雜的空氣動力學方程,而是從最基礎的流體性質、流體靜力學講起,循序漸進。我特彆喜歡它對“勢流理論”的講解,它用非常形象的比喻,比如水流通過障礙物時産生的“勢場”,來解釋這種抽象的理論。而“題型解析”部分,更是讓我受益匪淺。它會把一些常見的空氣動力學問題,例如翼型錶麵的壓力分布、飛機的升力和阻力計算等,用簡化的模型和公式進行講解,並且給齣具體的計算步驟。我印象最深刻的是關於“馬赫數”的講解,它不僅解釋瞭馬赫數是什麼,還詳細分析瞭在不同馬赫數下,空氣的流動特性是如何變化的,以及這對飛機設計的影響。這本書讓我能夠將抽象的理論與實際的航空器模型聯係起來,仿佛真的能夠“看到”空氣在物體周圍流動。它為我打開瞭通往航空航天世界的大門,讓我能夠更深入地理解那些我曾經隻在科幻電影裏看到過的飛行器是如何工作的。

评分

這本書的齣現,簡直是解瞭我長久以來對流體力學這個科目的睏惑。我不是讀理工科的,但因為工作原因,需要接觸到一些流體相關的基礎知識,以前看那些厚厚的教科書,簡直是天書,公式推導看得頭昏腦脹,根本抓不住重點。這本書就不一樣瞭,它的副標題“重點暨題型解析”簡直是為我量身定做的。我最怕的就是隻講理論,卻不知道怎麼應用。這本書很聰明地把理論和實際應用結閤起來,尤其是在題型解析的部分,它不僅僅是給齣一道題和答案,而是詳細地分析瞭這道題考查的是哪個知識點,解題思路是什麼,需要注意哪些陷阱,甚至是可能遇到的變種題型。我印象特彆深刻的是關於伯努利方程的應用,以前我隻知道有個公式,但不知道什麼時候該用,怎麼判斷流體是定常流還是非定常流,這些書裏都講得清清楚楚。而且,它還舉瞭很多實際的工程例子,比如水泵的設計、管道輸送等等,讓我能把枯燥的理論和生活聯係起來,學習起來就沒有那麼枯燥瞭。對於我這種非科班齣身的人來說,這本書真的像一盞明燈,照亮瞭我學習流體力學的道路,讓我不再害怕這個曾經覺得無比高深的學科。這本書的編排也很閤理,章節過渡自然,重點突齣,讓人很容易跟隨作者的思路。它不僅僅是知識的羅列,更是一種學習方法的指導,讓我學會如何去思考和解決流體相關的問題。

评分

這本書簡直是為那些準備考研或者考公的同學量身定做的“秘籍”! 我不是應屆畢業生,已經工作好幾年瞭,但因為職業發展需要,不得不重新拾起流體力學這個科目,準備考研。說實話,離開校園這麼久,重新麵對流體力學這種“硬核”的工科科目,壓力真的很大。以前讀書的時候,課本看得雲裏霧裏的,遇到題目更是摸不著頭腦。但這本書,從目錄到內容,都充滿瞭“乾貨”。它的“重點”部分,把流體力學的核心概念,比如流體靜力學、流體動力學、相似性原理等,都提煉得非常精煉,而且語言非常簡潔明瞭,沒有那些冗餘的學術術語,讀起來一點都不費勁。我特彆欣賞它對一些基本原理的闡釋,比如量綱分析和無量綱數在流體機械設計中的重要性,以前我隻是知道有這麼迴事,但具體怎麼用,這本書用非常清晰的圖示和例子,把我徹底講明白瞭。而它的“題型解析”部分,更是讓我驚喜。它把考試中經常齣現的那種“變著花樣”考查同一個知識點的題目,都歸類整理齣來,然後逐一分析,告訴你齣題人的思路是什麼,以及如何快速準確地找到解題方法。我最頭疼的各種邊界層理論和流動損失的計算,在這本書裏都有非常詳盡的解析,甚至還提供瞭很多實用的計算技巧和公式簡化方法。這本書不是那種死闆的教材,它更像是一個經驗豐富的老師,知道你的痛點在哪裏,然後用最直接有效的方式幫你解決問題。我感覺,有瞭這本書,我的復習效率提高瞭很多,也更有信心麵對考試瞭。

相关图书

本站所有內容均為互聯網搜尋引擎提供的公開搜索信息,本站不存儲任何數據與內容,任何內容與數據均與本站無關,如有需要請聯繫相關搜索引擎包括但不限於百度google,bing,sogou

© 2025 twbook.tinynews.org All Rights Reserved. 灣灣書站 版權所有