虽然市面上已有不少有关流体力学的教材和专著，但这些流体力学书要么是针对工科专业的，要么是针对力学和数学专业的，却很少有针对物理专业本科生的。针对物理专业的本科生学习使用的流体力学教材，一方面要求有物理思想，另一方面数学不能太难。例如著名的朗道栗弗席兹（LandauLifshitz）流体力学,虽然充满了物理见解，但很多是靠物理直觉写出的，推导细节没有给出，精深难懂，对于初学者很难理解。 我曾经为上海交通大学物理与天文系物理专业本科生上过几年“流体力学”课，编写过讲义，本书是在此讲义的基础上经过扩充而成的。 二十多年的本科教学经验告诉我，教材和教学参考书不同于学术专著。学术专著的读者对象主要是专业研究人员，他们的基础知识雄厚，研究经验丰富，所以学术专著的特点是严谨、准确、高度专业化。而教材和教学参考书的读者对象主要是本科生和研究生，他们的基础比较薄弱，因此教材和教学参考书一定要循序渐进、通俗易懂、启发式阐述，而且要求配有一定数量的例题和习题。在这方面，著名物理学家费恩曼的《费恩曼物理学讲义》用那么通俗的语言讲述物理给我留下了极其深刻的印象。尤其是上过几年工科大学物理课以后，我明白了要用尽可能通俗简单的语言给本科生讲述物理。本书就是沿着这一思路编著的，把流体力学看成牛顿第二定律对流体连续介质的应用，深入浅出地讲述流体力学的基本概念，尽可能用熟悉的物理概念和现象作类比，避免过于复杂的数学分析。 本书内容循序渐进、从易到难，并没有从一开始就建立黏性流体力学的基本方程。而是从回忆牛顿力学中质点的运动描述出发，通过把流体分解为无穷多个微元，引进拉格朗日描写和欧拉描写，根据牛顿力学中质点的速度和加速度的定义引进随体导数。然后考虑理想流体，分析流体微元受力并应用牛顿第二定律推导欧拉方程。把欧拉方程写成积分形式，得到伯努利方程。进一步讲述欧拉方程和伯努利方程的应用。待读者有了一定的流体力学知识之后，再建立黏性流体力学的基本方程。 本书利用涡量的散度恒为零与磁感应强度的散度恒为零(磁场高斯定理)这一类似性，得到涡量与磁感应强度之间的类比关系，从大学物理讲的磁感应线、磁感应面、磁感应管和磁通量，通过类比定义涡线、涡面、涡管和涡通量，从磁感应线管磁通量守恒定理通过类比证明涡管涡通量守恒定理。本书利用不可压缩流体的速度的散度恒为零(连续性方程)与磁感应强度的散度恒为零(磁场高斯定理)这一类似性，通过类比证明大学物理中的稳恒细电流感生磁感应强度的毕奥萨伐尔定律和涡丝感生速度公式等效，安培环路定理和速度环量公式(斯托克斯定理)等效，从而进一步证明兰金组合涡的速度分布等效于无限长均匀圆柱电流感生的磁感应强度分布，涡层感生的切向速度间断面等效于面电流感生的切向磁感应强度间断面。由于电势和速度势均遵守拉普拉斯方程，导体尖端放电时尖端附近的电场和翼型启动时尖尾缘附近的流体速度遵守相同的空间变化规律，从导体尖端放电现象通过类比理解翼型尖尾缘附近流体的运动。从牛顿平板实验结果出发作逻辑推理得到广义牛顿黏性定律。使用牛顿力学中的质点系的动量定理解释流体力学的动量平衡方程各项的物理意义。使用牛顿力学中的质点系的动能定理和功能原理解释流体力学的能量平衡方程各项的物理意义，特别是流体的能量耗散项的物理意义。 本书具有一定的大学物理味道，非物理专业的本科生只要学过大学物理后，就可以看懂大部分章节。为此，本书尽可能对公式给出详细的推导过程。配有较多插图，尽可能用图来表示物理思想和过程。配有较多的例题和习题，并且例题的解答很详细，比较难的习题都有解答提示。因此虽然本书是为物理专业的本科生写的，对数学专业、力学专业和工科等相关专业的本科生同样有参考价值。 在网络时代，网络资料是必不可少的参考资料。在撰写本书时，我参考了一些网络资料，但无法找到作者名字，在这里向这些无名作者表示感谢。 王先智

• 暂无课件
• 样章下载
• 暂无网络资源

扫描二维码
下载APP了解更多

版权图片链接