普朗特流体力学基础（原书第11版） pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

编辑推荐

适读人群 ：科学和工程专业大学生及航空、水利、气象等工程技术人员
　　《普朗特流体力学基础》适合对流体力学已了解的工程专业学生，对专业科研或工业界人士在研究和解决流体力学问题时也可以提供有价值的启迪。

内容简介

　　德国科学家普朗特于1942年出版了其名著《流体力学概论》。随后，其学生奥斯瓦提奇等增补修订出版了该书的第六至第九版。德国流体力学教授欧特尔等又进一步增补、修订，出版了第十版和第十一版。《普朗特流体力学基础（原书第11版）》为第十一版的中译本。H.欧特尔等保留了普朗特名著第一版的内容作为《普朗特流体力学基础（原书第11版）》前六章的主要内容，第七至第十四章则介绍了当代流体力学发展的不同分支；并将书名由《流体力学概论》改为《普朗特流体力学基础》。
　　与一般流体力学论著强调数学理论不同，普朗特的名著（《普朗特流体力学基础（原书第11版）》前四章）尽可能地避免复杂的数学分析，着重物理直观，旨在阐明流体力学的基本概念及问题的力学本质，培养读者的独立思考能力。欧特尔等撰写的后十章也体现了普朗特的风格和意图。后十章中有些内容可在普朗特的原著中以某种形式看到，但绝大部分是最近六十年来流体力学不同分支发展的总结。
　　《普朗特流体力学基础（原书第11版）》的内容丰富，物理概念清晰，论述深入精辟，并强调工程应用，旨在为初学者、高年级大学生及航空、水利、气象等相关流体力学发展方向的工程技术人员提供流体力学的导引。

作者简介

欧特尔，德国流体力学教授

内页插图

目录

中译本序
译者前言
第一章　引言
第二章　液体和气体的特性
2.1 液体的特性
2.2 应力状态
2.3 液体的压力
2.4 气体的特性
2.5 气体的压力
2.6 大气压和液压的交互作用
2.7 在其他力场中的平衡
2.8 表面张力（毛细现象）
2.9 习题
第三章　流体运动学
3.1 表示运动的方法
3.2 流动的加速度
3.3 流动拓扑学
3.4 习题
第四章　流体动力学
4.1 无黏性流体动力学
4.1.1 连续性和伯努利方程
4.1.2 伯努利方程的推论
4.1.3 压强的测量
4.1.4 间断面和漩涡的形成
4.1.5 位势流
4.1.6 翼型的升力和马格努斯效应
4.1.7 定常流动的动量平衡定理
4.1.8　 自由液体表面的波
4.1.9 习颢
4.2 黏性流体动力学
4.2.1 黏性（内摩擦），纳维-斯托克斯方程
4.2.2 动力相似性，雷诺数
4.2.3 层流边界层
4.2.4 湍流的形成
4.2.5 充分发展的湍流
4.2.6 流动分离和漩涡的形成
4.2.7 二次流
4.2.8 黏性起主导作用的流动
4.2.9 管子和渠道中的流动
4.2.10 流体中运动物体的阻力
4.2.11 非牛顿介质中的流动
4.2.12 习题
4.3 气体动力学
4.3.1 压强的传播，声速
4.3.2 定常可压缩流动
4.3.3 能量守恒定理
4.3.4 正激波理论
4.3.5 绕角的流动，自由射流
4.3.6 小扰动流动
4.3.7 绕翼型的流动
4.3.8 习题
第五章　流体力学基本方程
5.1 连续方程
5.2 纳维-斯托克斯方程
5.2.1 层流流动
5.2.2 湍流流动的雷诺方程
5.3 能量方程
5.3.1 层流流动
5.3.2 湍流流动
5.4 守恒律基本方程
5.4.1 基本方程的层次结构
5.4.2 纳维斯托克斯方程
5.4.3 蜕化的模型方程
……
第六章　空气动力学
第七章　湍流流动
第八章　流体力学不稳定性
第九章　对流传热和传质
第十章　多相流
第十一章　带反应的流动
第十二章　大气及海洋中的流动
第十三章　血液循环中的生物流体力学
第十四章　热力涡轮机械
中外人名对照表
索引
参考文献

前言/序言

好的，这是一份为您准备的图书简介，聚焦于流体力学领域，但避开了《普朗特流体力学基础（原书第11版）》的具体内容和结构，旨在为读者呈现一个全面而深入的流体力学概览。 --- 流体动力学与输运现象：理论、应用与前沿探索 导言：流动的世界 流体，无论是气体还是液体，构成了我们宇宙中物质存在的主导形式之一。从宏观的行星大气环流、海洋潮汐，到微观的血液在血管中的流动，再到现代工程中精确控制的化工过程，流动的现象无处不在，其背后蕴含着深刻的物理规律。理解和掌握流体的行为，是现代科学、工程、环境乃至生物医学领域不可或缺的基础。 本书旨在提供一个全面、系统且深入的流体力学知识体系，侧重于流体运动的基本原理、分析方法、关键现象的物理解释以及其在实际工程问题中的应用。我们不仅仅探讨流体的运动本身，更关注流体与固体边界、热量传递以及物质输运过程之间的相互作用，构建一个多维度、综合性的流体力学认知框架。 第一部分：流体力学的基本概念与控制方程 本部分奠定了分析流体运动的数学和物理基础。我们首先从流体的宏观性质入手，深入探讨密度、压力、粘度和表面张力等关键参数的定义及其物理意义。 核心内容集中在流体运动的描述方法——拉格朗日观点与欧拉观点，并建立起描述流体运动的四大基本守恒定律： 1. 质量守恒（连续性方程）： 阐述了流体在控制体积内质量不灭的原理，并推导出适用于不可压缩流体和可压缩流体的具体形式。 2. 动量守恒（纳维-斯托克斯方程）： 这是流体力学的核心，详细解析了牛顿第二定律在流体元素上的应用，推导出一组描述粘性流体运动的非线性偏微分方程组。我们将剖析其中惯性力、压力梯度力、粘性力（牛顿内摩擦力）和外力（如重力）的作用机制。 3. 能量守恒： 结合热力学第一定律，建立描述流体温度、内能和热流变化的方程，探讨热传导、对流和辐射在流体中的作用。 4. 物质输运方程： 引入扩散和对流的概念，描述化学物质或特定组分在流体中的传输过程，这对化学工程和环境科学至关重要。 此外，本部分还将详尽讨论无量纲数（如雷诺数、马赫数、傅里叶数等）的物理意义，强调它们在确定流动主导机制和进行工程缩尺模拟中的决定性作用。 第二部分：经典的分析解与简化模型 在掌握了复杂的纳维-斯托克斯方程后，本部分侧重于通过恰当的物理假设和数学简化，求解一些具有代表性的、可解析的流动问题，从而加深对基本物理机制的理解。 牛顿流体与非牛顿流体： 对粘性应力本构关系的深入分析，特别是对剪切变稀、剪切增稠等非牛顿行为的讨论及其在特定工业过程（如食品加工、钻井泥浆）中的重要性。 理想流体动力学： 研究零粘性流体的运动，引入势流理论、伯努利方程及其在无粘、无旋流动分析中的应用。 层流分析： 详细分析经典的层流问题，例如平行平板间的Couette流动、圆管内的Poiseuille流动，精确计算速度分布、摩擦阻力和压降。 边界层理论的引入： 针对高雷诺数流动，本部分引入边界层概念，解释粘性效应集中在固体边界附近区域的现象。通过对简化后的边界层方程的求解，阐明了流体分离点和阻力形成的基本机制。 第三部分：湍流与复杂流动现象 绝大多数工程和自然界中的流动是湍流，其特征是高度不规则、三维、非定常且具有显著的涡旋结构。理解和模拟湍流是流体力学研究的重点和难点。 湍流的统计描述： 介绍雷诺平均纳维-斯托克斯（RANS）方程，探讨湍流脉动、平均速度场、Reynolds应力等统计量。 湍流模型： 重点介绍几种广泛应用的湍流模型，如零方程模型、单方程模型（如$k-epsilon$模型、$k-omega$模型），用于闭合RANS方程，实现对湍流输运的工程计算。 绕流与升力/阻力： 深入分析物体外部的流动，包括边界层分离、尾流的形成与演化。详细讨论机翼、圆柱体和翼型在不同迎角下的升力、阻力和力矩的产生机理，并考察粘性对这些力的贡献。 第四部分：可压缩流体动力学 当流速接近或超过声速时，流体的密度和温度变化显著，必须考虑气体动力学效应。 声速与马赫数： 定义并分析声速的物理本质，以及流体状态与马赫数的关系。 等熵流动： 研究无激波、无热交换的可压缩流动，如管道中的加速与节流，重点分析拉瓦尔喷管的设计原理。 激波现象： 深入探讨正激波和斜激波的物理结构、传播特性及其对流场参数的突变效应。这是超音速飞行器设计和高超声速技术的基础。 第五部分：多相流与输运现象的耦合 现代工业过程往往涉及不同相态（气-固、气-液、液-液等）的相互作用。 流体与固体传热： 结合传热学原理，分析流体流动对固体表面传热效率的影响（强制对流换热），探讨换热器设计中的关键流体力学参数。 多相流基础： 介绍描述多相流的常用模型，如欧拉-欧拉模型和欧拉-拉格朗日模型，应用于气泡动力学、液滴雾化和颗粒输运等领域。 总结与展望 本书的结构设计旨在引导读者从基本的物理守恒定律出发，逐步掌握分析各种复杂流体现象所需的理论工具和计算方法。无论是希望深入理解自然现象的科研人员，还是致力于解决航空航天、能源、环境控制、生物工程等领域实际问题的工程师，本书都将提供坚实且前沿的理论支撑和应用指导。我们致力于揭示流体运动背后的逻辑，培养读者利用流体力学解决实际问题的能力。