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店鋪:遼寧音像出版社圖書專營店 出版社:化學工業出版社 ISBN:9787122265463 商品編碼:10028937450381 包裝:平裝 出版時間:2016-06-01 作者:伍悅濱,王芳
"基本信息 書名:工程流體力學泵與風機-第二版 定價 作者:伍悅濱,王芳 編 出版社:化學工業出版社 出版日期:2016-06-01 ISBN:9787122265463 字數:498000 頁碼:304 版次:2 裝幀:平裝 開本:16開 商品重量: 編輯推薦
適讀人群 :本書可作為高等學校建築環境與能源應用工程專業流體力學課程的本科教材,也可作為全國注冊公用設備工程師(暖通空調)流體力學考試的參考書,同時可供其他專業及相關科技人員參考。n 《工程流體力學泵與風機》是為高等學校建築環境與設備工程專業流體力學課程編寫的教材,也可作為工業與民用建築、道路橋梁與交通、市政、環境等專業的流體力學教學參考用書。同時,由於本書內容覆蓋了全國注冊公用設備工程師(暖通空調)執業資格考試基礎考試大綱中對流體力學部分的內容要求,所以還可作為注冊公用設備工程師(暖通空調)流體力學復習考試的重要參考書。 《工程流體力學泵與風機》的編寫廣泛吸收了各類流體力學教材的精華,力求有所發展和提高。為適應建築環境與設備工程專業發展和培養目標的需要,加強了必要的理論基礎並做到與專業密切結合;根據注冊公用設備工程師(暖通空調)執業資格基礎考試大綱的要求,精心設計了全書的知識體繫和內容;為培養學生科學思維、提高分析和解決工程問題的能力,各章均精心選編和設計了思考題和習題。 內容提要
本教材內容覆蓋了全國注冊公用設備工程師(暖通空調)執業資格考試基礎考試大綱中對流體力學部分的內容要求。全書詳細介紹了流體靜力學、流體運動學、流體動力學基礎、量綱分析和相似原理、流動阻力和能量損失、邊界層和繞流運動、不可壓縮流體的管道流動、明渠均勻流、滲流、氣體紊流射氣體動力學基礎、流動要素量測、泵與風機的理論基礎、泵與風機的工作分析。每章均附有思考題和習題,附錄有各章主要專業術語的中英文對照。 本書可作為高等學校建築環境與能源應用工程專業流體力學課程的本科教材,也可作為全國注冊公用設備工程師(暖通空調)流體力學考試的參考書,同時可供其他專業及相關科技人員參考。 目錄
章緒論1 1.1流體力學及其發展史1 1.1.1流體力學的研究對像1 1.1.2連續介質模型1 1.1.3流體力學的研究方法1 1.1.4流體力學的發展史2 1.2作用在流體上的力4 1.2.1表面力4 1.2.2質量力4 1.3流體的主要物理性質5 1.3.1慣性5 1.3.2黏滯性5 1.3.3壓縮性和熱脹性8 1.3.4表面張力特性9 1.3.5汽化壓強9 思考題10 習題10 第2章流體靜力學12 2.1靜止流體中壓強的特性12 2.2流體平衡微分方程13 2.2.1流體平衡微分方程13 2.2.2平衡微分方程的全微分式14 2.2.3等壓面14 2.3重力場中流體靜壓強的分布規律14 2.3.1液體靜力學基本方程14 2.3.2氣體靜壓強的計算15 2.3.3壓強的度量15 2.3.4水頭、液柱高度和能量守恆16 2.3.5壓強的計量單位17 2.4流體的相對平衡18 2.4.1等加速直線運動容器中流體的平衡18 2.4.2等角速度旋轉容器中液體的平衡19 2.5液體作用在平面上的總壓力20 2.5.1解析法20 2.5.2圖算法21 2.6液體作用在曲面上的總壓力22 2.6.1曲面上的總壓力22 2.6.2壓力體23 2.6.3液體作用在潛體和浮體上的總壓力24 思考題26 習題26 第3章流體運動學29 3.1流體運動的描述方法29 3.1.1拉格朗日法29 3.1.2歐拉法30 3.2歐拉法的基本概念31 3.2.1流動的分類31 3.2.2流線32 3.流和總流34 3.2.4流量和斷面平均流速35 3.3連續性方程36 3.3.1連續性微分方程36 3.3.2連續性微分方程對總流的積分37 3.4流體微團運動的分析39 3.4.1微團運動的分解39 3.4.2微團運動的組成分析40 3.4.3有旋運動(有渦流)和無旋運動(無渦流)41 思考題43 習題43 第4章流體動力學基礎46 4.1理想流體運動微分方程46 流的伯努利方程47 4.2.1理想流體運動微分方程的伯努利積分47 4.2.2理流伯努利方程的物理意義和幾何意義48 4.2.3實流的伯努利方程49 4.3實際流體總流的伯努利方程49 4.3.1總流的伯努利方程49 4.3.2總流伯努利方程的應用條件和應用方法51 4.3.3有能量輸入或輸出的伯努利方程53 4.3.4兩斷面間有合流或分流的伯努利方程53 4.3.5恆定氣體總流的伯努利方程54 4.4總流的動量方程和動量矩方程56 4.4.1總流的動量方程57 4.4.2總流的動量矩方程60 4.5恆定平面勢流61 4.5.1速度勢(流速勢)61 4.5.2流函數62 4.5.3流網及其特征64 4.5.4幾種簡單的平面勢流66 4.5.5勢流疊加70 4.6不可壓縮黏性流體的運動微分方程76 4.6.1以應力表示的黏性流體運動微分方程76 4.6.2應力和變形速度的關繫78 4.6.3不可壓縮黏性流體運動微分方程79 思考題80 習題80 第5章量綱分析和相似原理84 5.1量綱分析的意義和量綱和諧原理84 5.1.1量綱的概念84 5.1.2無量綱量85 5.1.3量綱和諧原理85 5.2量綱分析法86 5.2.1瑞利法86 5.2.2π定理87 5.2.3量綱分析方法的討論90 5.3相似理論基礎90 5.3.1相似概念91 5.3.2相似準則92 5.4相似定理94 5.4.1相似正定理94 5.4.2相似逆定理94 5.4.3相似第三定理95 5.5模型實驗95 5.5.1模型律的選擇95 5.5.2模型設計96 思考題98 習題98 第6章流動阻力和能量損失100 6.1流動阻力和能量損失的分類100 6.1.1能量損失的分類100 6.1.2能量損失的計算公式101 6.2實際流體的兩種流動狀態101 6.2.1兩種流態101 6.2.2流態的判別準則——臨界雷諾數103 6.3均勻流動方程式104 6.3.1均勻流動方程式105 6.3.2圓管過流斷面上切應力分布105 6.3.3阻力速度106 6.4圓管中的層流運動106 6.4.1流動特征106 6.4.2流速分布106 6.4.3圓管層流沿程水頭損失的計算107 6.5紊流理論基礎108 6.5.1層流向紊流的轉變108 6.5.2紊流運動的特征和時均法109 6.5.3紊流的半經驗理論111 6.5.4黏性底層113 6.6圓管紊流中的沿程水頭損失113 6.6.1尼古拉茲實驗113 6.6.2流速分布116 6.6.3λ的半經驗公式117 6.6.4工業管道和柯列勃洛克(Colebrook)公式117 6.6.5沿程阻力繫數λ的經驗公式118 6.7非圓管的沿程水頭損失120 6.7.1水力半徑R121 6.7.2當量直徑de121 6.7.3非圓通道雷諾數122 6.7.4非圓管的沿程水頭損失122 6.8局部水頭損失123 6.8.1局部損失的一般分析123 6.8.2幾種典型的局部阻力繫數125 6.8.3局部阻力之間的相互干擾128 6.8.4減少局部阻力的措施129 6.9恆定總流水頭線的繪制129 6.9.1總水頭線和測壓管水頭線130 6.9.2總壓線和全壓線132 思考題135 習題136 第7章邊界層和繞流運動140 7.1邊界層的基本概念140 7.2邊界層動量方程143 7.3曲面邊界層的分離現像與卡門渦街144 7.3.1曲面邊界層的分離現像144 7.3.2卡門渦街145 7.4繞流阻力和升力145 7.4.1繞流阻力的一般分析146 7.4.2懸浮速度147 7.4.3繞流升力的一般概念148 思考題149 習題149 第8章不可壓縮流體的管道流動150 8.1孔口出流150 8.1.1薄壁小孔口恆定自由出流150 8.1.2孔口淹沒出流152 8.1.3孔口的變水頭出流153 8.2管嘴出流154 8.2.1圓柱形外管嘴恆定出流154 8.2.2收縮斷面的真空155 8.2.3圓柱形外管嘴的正常工作條件155 8.2.4其他類型的管嘴出流156 8.3簡單管道156 8.3.1簡單短管的水力計算156 8.3.2簡單長管的水力計算160 8.4復雜管道161 8.4.1串聯管道162 8.4.2並聯管道162 8.4.3沿程均勻洩流管道163 8.5管網水力計算基礎165 8.5.1枝狀管網165 8.5.2環狀管網167 8.6有壓管道中的水擊169 8.6.1水擊現像169 8.6.2水擊壓強的計算171 8.6.3水擊波的傳播速度172 8.6.4防止水擊危害的措施173 思考題173 習題173 第9章明渠均勻流179 9.1概述179 9.1.1明渠流動的特點179 9.1.2明渠的分類180 9.2明渠均勻流的特征及其形成條件181 9.2.1明渠均勻流的特征181 9.2.2明渠均勻流的形成條件181 9.3明渠均勻流的水力計算182 9.3.1明渠均勻流的水力計算公式182 9.3.2明渠過流斷面的幾何要素183 9.3.3明渠水力斷面和允許流速184 9.3.4明渠均勻流水力計算的基本問題186 9.4無壓圓管均勻流187 9.4.1無壓圓管均勻流的特征188 9.4.2過流斷面的幾何要素188 9.4.3無壓圓管的水力計算188 9.4.4輸水性能充滿度189 9.4.5設計充滿度、允許流速190 思考題191 習題191 0章滲流192 10.1滲流的基本概念192 10.1.1水在土壤中的狀態192 10.1.2土壤的滲流特性與岩土分類192 10.1.3滲流模型193 10.1.4滲流的分類193 10.1.5流速水頭的處理193 10.2滲流基本定律193 10.2.1達西定律194 10.2.2達西定律的適用範圍194 10.2.3滲透繫數的確定194 10.2.4無壓恆定漸變滲流的基本公式196 10.3井和集水廊道的滲流計算196 10.3.1普通完整井196 10.3.2自流完整井198 10.3.3集水廊道198 10.3.4大口井199 10.4井群的滲流計算199 10.4.1普通完整井的井群199 10.4.2自流完全井的井群200 思考題201 習題201 1章氣體紊流射流203 11.1氣體自由射流的結構與特征203 11.1.1射流的結構203 11.1.2射流的基本特征203 11.2圓斷面射流的運動分析205 11.2.1主體段軸心速度um205 11.2.2主體段斷面流量Q205 11.2.3主體段斷面平均流速v1206 11.2.4主體段質量平均流速v2206 11.2.5起始段核心長度sn及核心收縮角θ206 11.2.6起始段流量Q206 11.2.7起始段斷面平均流速v1207 11.2.8起始段質量平均流速v2207 11.2.9公式小結208 11.3溫差射流與濃差射流208 11.3.1溫差射流的基本特征209 11.3.2圓斷面溫差射流運動分析209 11.3.3溫差、濃差射流公式小結210 11.4旋轉射流212 11.4.1旋轉射流概述212 11.4.2旋轉射流的流速分布212 11.4.3旋轉射流的壓強分布213 11.4.4旋轉強度213 11.4.5無因次流量0及QhQ0214 11.5有限空間射流214 11.5.1射流結構214 11.5.2動力特征215 11.5.3半經驗公式215 11.5.4末端渦流區217 思考題217 習題217 氣體動力學基礎219 12.1理想恆定流動基本方程219 12.1.1連續性方程219 12.1.2狀態方程219 12.1.3動量方程219 12.1.4能量方程219 12.1.5理想氣體過程方程220 12.2聲速和馬赫數221 12.2.1聲速221 12.2.2馬赫數222 12.2.3滯止參數223 12.2.4氣流按不可壓縮處理的限度224 12.3變截面噴管中的等熵流動225 12.3.1流動參數與截面積的關繫226 12.3.2通過收縮噴管的流量227 12.4可壓縮氣體管道流動229 12.4.1等溫流動229 12.4.2絕熱流動232 思考題235 習題235 3章流動要素量測236 13.1壓強量測236 13.1.1連通器原理236 13.1.2壓強量測儀器236 13.2流速量測239 13.2.1總壓管239 13.2.2應用畢托(Pitot)管量測點流速240 13.2.3圓柱體測速管241 13.2.4其他流速量測儀器241 13.3流量量測243 13.3.1體積流量計243 13.3.2文丘裡流量計243 13.3.3孔板流量計與噴嘴流量計244 13.3.4非壓差式流量量測儀器245 13.4流動顯示與全流場測速法246 13.4.1流場顯示的示蹤法246 13.4.2現代圖像處理技術246 思考題247 習題247 4章泵與風機的理論基礎249 14.1泵與風機的分類及應用249 14.1.1葉片式泵與風機249 14.1.2容積式泵與風機250 14.1.3其他類型的泵與風機250 14.2離心式泵與風機的構造特點及性能參數251 14.2.1離心式泵的基本構造251 14.2.2離心式風機的基本構造253 14.2.3離心式泵與風機的性能參數255 14.3離心式泵與風機的基本方程——歐拉方程256 14.3.1流體在葉輪中的運動256 14.3.2歐拉方程257 14.3.3葉片片數有限對歐拉方程的修正257 14.3.4理論揚程HT的組成258 14.4葉型對離心式泵與風機性能的影響259 14.4.1葉型對理論揚程HT大小的影響259 14.4.2葉型對理論揚程HT組成的影響260 14.5離心式泵與風機的理論和實際特性曲線260 14.5.1泵與風機的理論特性曲線261 14.5.2泵與風機的損失與效率262 14.5.3泵與風機的實際特性曲線263 14.5.4泵與風機實際特性曲線的試驗測定265 14.6相似律和比轉數265 14.6.1相似條件266 14.6.2相似律266 14.6.3相似律的應用267 14.6.4比轉數269 14.6.5比轉數的意義269 14.7泵與風機的選擇性能曲線圖和性能參數表271 14.7.1泵或風機的通用性能曲線圖271 14.7.2風機的選擇性能曲線圖和性能參數表271 14.7.3泵的綜合性能曲線圖和性能參數表272 14.8軸流式泵與風機273 14.8.1軸流式泵與風機構造及工作原理274 14.8.2軸流式泵與風機性能曲線的特點275 思考題275 習題276 5章泵與風機的工作分析277 15.1管路特性曲線和工作點277 15.1.1管路特性方程和特性曲線277 15.1.2泵或風機的工作點278 15.2泵或風機的聯合工作279 15.2.1並聯工作279 15.2.2串聯工作280 15.3泵與風機的工況調節281 15.3.1改變管路特性曲線的調節方法281 15.3.2改變泵或風機特性曲線的調節方法282 15.3.3軸流式泵與風機的調節285 15.4泵與風機的選擇、安裝和運行287 15.4.1泵的汽蝕與安裝高度287 15.4.2泵與風機的選擇290 15.4.3泵與風機和管路繫統的連接291 15.4.4泵與風機的啟動和運行292 15.5管道內的壓力分布293 15.5.1液體管道內的壓力分布293 15.5.2氣體管道內的壓力分布295 思考題296 習題296 習題答案298 附錄本書各章主要專業術語中、英文對照301 主要參考文獻304 作者介紹
伍悅濱,哈爾濱工業大學市政環境工程學院,教授 博導。住建部 學習經歷
自1983.8至1987.7,就讀於瀋陽建築大學給水排水工程專業,研究方向為給排水工藝及設計
自1987.8至1990.1,就讀於哈爾濱建築大學水力學及河流動力學專業,研究方向為流體添加劑減阻機理及實驗研究,
自1996.8至2000.7,就讀於哈爾濱工業大學市政工程專業,研究方向為給水管網繫統理論及應用。
工作經歷
自1990.1至1994.8,在哈爾濱建築大學擔任助教,
自1994.8至2000.7,在哈爾濱建築大學擔任講師
自2000.7至2006.12,在哈爾濱工業大學擔任副教授,
自2006.12至今,在哈爾濱工業大學擔任教授。
主要科研方向
長距離輸水管線水力瞬變流分析與控制
管網繫統非恆定流計算及其繫統優化與可靠性分析
水體動力學特性和污染物行為分析以及其數值模擬
耦合物理化學過程的流場特性研究及其數值模擬
主要科研獎勵
《納米碳晶導電發熱材料制備及應用技術》,黑龍江科技進步二等將,排名第三
主要學術論文、專著、專利
1. 伍悅濱等 用節點水齡量度給水管網的水質狀況,給水排水,2002.5
2. 伍悅濱等 給水管網繫統性能的評價方法,中國給水排水,2003.4
3. 伍悅濱等Assessment oReliability of Water Quality iWater DistributioSystems,哈爾濱工業大學學報(英文版),2004.10
4. 伍悅濱等 基於瞬變反問題分析的給水管網漏失數值模擬,哈爾濱工業大學學報,2005.11
5. 伍悅濱等 給水管網繫統中的水力瞬態工況模擬,北京科技大學學報,2006.5
6. 伍悅濱等 Numerical simulatioof three-dimensional flow field iquadrate stirred tanks,New Trends iFluid Mechanics Research — Proceeding of the Fifth International Conference oFluid Mechanics,2007.8
7. 伍悅濱等 Transient analysis of natural gas systems,Proceedings of the 5th International Symposium oHeating, Ventilatioand Conditioning,2007.9
8. 伍悅濱等 松花江中下遊造床流量分析,哈爾濱工業大學學報 ,2008.6
主講課程
研究生課程:《實驗的理論基礎》、《高等流體力學》、《流體力學及水力學專業新進展》
本科生課程:《水力學》、《工程流體力學》 序言
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