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  • 正版新书]解析流动:画说流体力学王洪伟 著 王洪伟,姬天悦 绘978
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    • 作者: 王洪伟 著 王洪伟,姬天悦 绘著 | 王洪伟 著 王洪伟,姬天悦 绘编 | 王洪伟 著 王洪伟,姬天悦 绘译 | 王洪伟 著 王洪伟,姬天悦 绘绘
    • 出版社: 人民邮电出版社
    • 出版时间:2020-12-01
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    • 作者: 王洪伟 著 王洪伟,姬天悦 绘著| 王洪伟 著 王洪伟,姬天悦 绘编| 王洪伟 著 王洪伟,姬天悦 绘译| 王洪伟 著 王洪伟,姬天悦 绘绘
    • 出版社:人民邮电出版社
    • 出版时间:2020-12-01
    • 版次:1
    • 印次:1
    • 字数:358000
    • 页数:236
    • 开本:16开
    • ISBN:9787115544926
    • 版权提供:人民邮电出版社
  • 作者: 王洪伟 著 王洪伟,姬天悦 绘
  • 著: 王洪伟 著 王洪伟,姬天悦 绘 译
  • 装帧: 平装
  • 印次: 1
  • 定价: 89
  • ISBN: 9787115544926
  • 出版社: 人民邮电出版社
  • 开本: 16开
  • 印刷时间: 暂无
  • 语种: 中文
  • 出版时间: 2020-12-01
  • 页数: 236
  • 外部编号: 五三B115927
  • 版次: 1
  • 成品尺寸: 暂无
  • 章 什么是流体

    1.流体是能流动的物质

    动手做:观察液体的自然形状

    2.流体的独特性质——黏性和压缩性

    知识点:连续的流体

    3.压力就是指压强

    知识点:体积力和表面力

    4.图钉和千斤顶

    5.神奇的表面张力

    6.覆杯实验探秘

    7.危险的气泡

    第2章 流动中的力与能量

    8.开车兜风

    知识点:流动中的质量守恒

    9.喷气推进

    10.靠空气“悬浮”

    知识点:流动中的动量定理

    11.非常重要的附壁效应

    12.可疑的附壁效应飞行器

    13.流动中的功与热

    14.气体的吸热与放热

    知识点:流动中的能量方程

    15.容易误用的伯努利定理

    16.射流的压力与环境相同

    17.吹吸大不同

    18.发动机“吸鸟”吗

    19.小学数学题——水池进排水

    20.通风专家土拨鼠

    21.飞行的奥秘

    动手做:观察机翼对流体的扰动

    22.飘动的纸条

    23.射流中的乒乓球

    24.危险的站台

    25.越阻拦越加速

    26.塑料瓶空调靠谱吗

    27.飞吧“水火箭”

    第3章 声速与超声速

    28.追赶声音

    29.声速史话

    知识点:声速公式的推导

    30.声波和声爆

    31.压力波和激波

    32.遇到障碍物的超声速流动

    动手做:自制纹影仪

    33.管道内的超声速流动

    34.先收再扩的拉瓦尔喷管

    第4章 黏性主导的流动

    35.小黏性的大影响

    知识点:普朗特的边界层理论

    36.流动中的摩擦力

    37.受黏性影响的一层——边界层

    38.各种物体表面的边界层

    39.边界层全貌

    40.管道中的流动

    第5章 混乱的流动——湍流

    41.雷诺实验——湍流研究新篇章

    42.生而混乱的湍流

    43.裹挟环境流体的湍动射流

    44.什么是雷诺数

    第6章 流动的阻力与损失

    45.恼人的流动分离

    动手做:丝线法显示分离

    46.交互脱落的涡——卡门涡街

    47.流体产生的阻力

    48.减阻方法种种

    49.在糖浆里游泳

    50.紧跟前车

    51.对空开枪危险吗

    52.大的铁球先着地

    53.浮尘为什么能浮着

    54.忙碌的微生物

    55.流动中的机械能损失

    知识点:热力学第二定律与熵

    56.热机——工业时代的基石

    57.熵增就是损失

    第7章 日常流动现象

    58.对空气做功——风机与压气机

    59.控制流量的阀门

    60.捏扁出口流速增

    61.高速流动生高温

    62.雨滴不是水滴形

    63.奇妙的弧线球

    64.江河的流速

    65.蜿蜒的河流

    66.逆流滚动吗

    动手做:油流法显示马蹄涡

    67.茶杯里的风暴

    68.地表最强风

    知识点:一点涡动力学的概念

    69.长长的翼尖涡

    70.建筑的通风

    71.水面波纹不简单

    博士,北京航空航天大学讲师,作为核心成员参加多项自然科学基金、航空基金、重点实验室基金,以及来自总装,陆航,海航等部门的项目,以及211和985工程建设和重点实验室建设等。在靠前外期刊发表研究论文十余篇并获得多项。出版教材一本。

         1.流体是能流动的物质
    流体是液体和气体的统称,指那些易于流动的物质,是区别于固体的物质。但这个定义不太明确。什么样才是易于流动呢?貌似对于金匠来说,金子也易于流动,那金子可不可以算作流体呢?可见,要正确理解流体和固体的区别,首先要理解什么是流动,流动是指不断变形的运动,变形则指物体的形状发生了变化。
    流动是一种不断地发生角变形的运动。水装在矿泉水瓶里的时候,我们是不能判断它是液体还是固体的,当我们想把水倒出来的时候,能流出来的是水,流不出来的是冰。也就是说,判断一种物质是不是流体,不是从它的成分判断的,而是根据它受力时的运动状态。固体可以放在桌子上保持静止,而流体就必须装在容器中才行。原因是只有装在容器中,才能使流体不受剪切力作用。流体的内部只要存在剪切力,就不可能处于静止状态,而是会不断地发生角变形运动,也就是流动。所以,我们可以给流体下一个严格的定义:在任意小的剪切力作用下,都会发生连续不断的角变形的物质。
    金匠打造金首饰的时候,利用的确实是金子的流动性,或称为延展性。但常温的金子当然不是流体,因为必须对金子施加足够大的力才能让它变形。把金块放在桌子上,无论过多少年都不会流成一摊,因为金子本身的弹性力足够抵抗重力而保持静止,所以它不是流体。
    有人说,流体是没有固定形状的东西,严格来说不是这样的。我们日常生活中感觉流体有没有固定的形状,是跟我们所处的环境有关的。在地球表面上,物体都受到重力和大气压的作用。重力会在液体内产生剪切力使其流动,所以才没法保持固定的形状。气体则会融入环境中的其他气体,不但没有固定形状,还无法保持一个整体。物体的自然形状应该是在不受外力的情况下定义的。例如,馒头的形状是半球形,但如果被踩在脚下就不是了。流体比馒头还娇气,应该放在完全不受力的环境去研究它的形状。
    在外太空的真空并且无重力的环境中,物体是基本不受力的。现在,我们把一杯20℃的水放在外太空的环境中,让杯子突然消失,水会变成什么形状呢?我们应该能猜出是球形,因为水有表面张力。不单是水,所有液体都应该是球形的,可以说球形就是液体的天然形状。少量的液体保持球形主要是表面张力的作用,大量的液体保持球形则还有万有引力的作用。大的恒星、行星和卫星都是球形的,这是因为当质量足够大时,万有引力很大,超出了固体的承受能力,使固体也表现出流体的特征了。不过且慢,如果真的把一杯水放在外太空。失去压力的水会沸腾。水蒸气不断逃逸,最后剩下的水会冻成冰,这就不完全是我们流体力学研究的内容了。
    如果把气体放在外太空会怎样呢?显然,气体会以极快的速度消散在宇宙空间,就是爆炸,到最后什么都不会剩下。除非气体量特别大,到了万有引力可以和气体本身的压力平衡的程度,气体也会形成球形。例如,木星就是这样的一团气体。当万有引力不明显时,气体显然是没有形状的。我们甚至可以说,气体在不受力时根本就不存在。我们日常所遇到的对气体性质的描述,都是指在有环境压力约束下的气体。观察液体的自然形状
    虽然在地球上,液体不可避免地会受到重力的影响,但我们还是可以创设一个模拟零重力的场景,来观察液体的自然形状。方法就是让一种液体处于另一种密度相同的液体中,利用浮力来消除重力的影响。所需物品和材料:
    大玻璃杯(或透明塑料杯)1个,可放人大玻璃杯中的小酒杯1个(半两左右的白酒杯最好),小勺(或滴管)1个,无水酒精或医用酒精(或用65°以上的白酒代替)1大杯,橄榄油(或其他食用油)1小杯,纯净水1瓶。
    步骤:
    1.在大玻璃杯中装入大半杯酒精,小酒杯中装人满杯橄榄油;
    2.把装满橄榄油的小酒杯慢慢沉人大玻璃杯底部,因为橄榄油的密度比酒精的密度大,这时橄榄油保持在小酒杯中;
    3.用小勺或滴管缓缓地把纯净水加入到大玻璃杯中,每加入一勺要稍微搅拌并等一小段时间让酒精和水混合均匀;
    4.可以看到小酒杯中的橄榄油表面逐渐凸起,当加入水量合适后,橄榄油从小酒杯中浮起,在大玻璃杯酒精溶液中央形成球形。
    小贴士:
    1.加水要缓慢,如果水加得过快来不及和酒精混合均匀,可能会导致酒精和水的溶液密度大于橄榄油密度而使油浮出液面。
    2.所选的白酒密度必须小于油的密度,普通白酒是不行的。
    3.如果没有小酒杯,也可以直接将橄榄油倒入大玻璃杯中,这样的缺点是橄榄油会破碎成很多滴,效果不好。
    P2-5

    (1)将力学基本概念通俗,便于读者接受。
    (2)针对书中每个主题,作者专门绘制了大量既精美又保持了科学性的插图,增加了学习的趣味性。
    (3)本书对众多与我们生活息息相关的流动现象进行了深入分析,扩大了知识面。

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