為科學(xué)家提供的基本流體動力學(xué)(英文版)/國外優(yōu)秀物理著作原版系列
定 價:88 元
叢書名:國外優(yōu)秀物理著作原版系列
- 作者: [英] 喬納森·布雷斯韋特 著
- 出版時間:2021/6/1
- ISBN:9787560394343
- 出 版 社:哈爾濱工業(yè)大學(xué)出版社
- 中圖法分類:O351.2
- 頁碼:164
- 紙張:
- 版次:1
- 開本:16開
本書的內(nèi)容是作者在波恩大學(xué)為碩士生開設(shè)的一門流體力學(xué)課程的基礎(chǔ)上撰寫的。讀者需要掌握非;镜臒崃W(xué)和向量微積分的知識才可以無障礙地閱讀本書。本書偏向于天體物理學(xué)和地球物理學(xué)的應(yīng)用,如可能在恒星或海洋中發(fā)現(xiàn)的波浪類型。書中許多原理都是通過日常經(jīng)驗中的例子來說明的,例如,水龍頭流出的水在洗手盆表面擴(kuò)散時所形成的水力沖擊與天體物理沖擊現(xiàn)象有關(guān)。書中還相對簡短地提及了諸如邊界層、管道流動和空氣動力學(xué)等主題,介紹了磁流體力學(xué),該部分是對流體力學(xué)對導(dǎo)電流體的擴(kuò)展。本書適合物理及相關(guān)專業(yè)師生使用,也適合物理愛好者參考閱讀。
本書的作者為喬納森·布雷斯韋特(Jonathan Braithwaite)教授,早在牛津大學(xué)瓦德漢學(xué)院學(xué)習(xí)物理時,喬納森就開始學(xué)習(xí)滑翔,他想飛得更高,想到星星可能會教給我們一些東西時,他便開始學(xué)習(xí)天體物理學(xué)。他在慕尼黑的馬克斯·普朗克天體物理學(xué)研究所與阿姆斯特丹大學(xué)合作獲得博士學(xué)位。從理論上講,所有地方的恒星都是一樣的,所以他在多倫多的加拿大理論天體物理研究所(Canadian Institutefor Theoretical Astrophysics)做了一段時間的研究,然后回到德國波恩大學(xué)工作。他的研究集中在一些以天文學(xué)為背景的流體力學(xué)、磁流體力學(xué)等方面,包括各種恒星以及星際和星系間的介質(zhì)問題,重點研究了主序星和中子星的磁場。2015年,他放棄了研究工作,全身心投入到各種環(huán)境和國際發(fā)展項目中。他的網(wǎng)站為http://jonbraithwaite.com。
Preface
Author biography
1 Introduction
1.1 The fluid approximation
1.2 The hydrodynamic equations
Exercise
2 Some basic concepts
2.1 Visualisation
2.2 Sound waves
2.3 Compressibility
2.3.1 The incompressible equations of motion
2.4 Rotation of fluid elements
2.4.1 Cireulation
2.4.2 Vorticity
2.4.3 Potential flo w
2.5 Gravitationally stratified fluid
2.5.1 Hydrostatic equilibrium
2.5.2 The Boussinesq and anelastic approximations
2.5.3 The hydrostatic approximation
Exercises
References
3 Steady flow of an ideal fluid
3.I Bernoulli's equation
3.1.1 Applications of Bernoulli's equation
3.2 Subsonic and supersonic flow
3.3 Flow through a nozzle
3.4 Stellar winds and accretion
Exercises
References
4 Viscosity
4.1 The viscous stress tensor
4.2 Viscous heating
4.3 Examples of viscous flow
4.4 Similarity and dimensionless parameters
4.5 Regimes of viscous flow: example of flow past a solid body
4.6 Boundary layers
4.7 Heat diffusion
Exercises
Reference
5 Waves and instabilities
5.1 Surface gravity waves
5.1.1 The shallow-water equations
5.2 One fluid on top of another fluid
5.3 Shear instability between two fluids
5.4 Internal gravity waves
5.5 Convection
5.6 Baroclinic instability
5.7 Turbulence
5.8 The Jeans instability
Exercises
References
6 Shocks
6.1 Viscous versus pressure gradient force
6.2 The jump conditions
6.3 Contexts
6.4 Hydraulic jumps
Exercises
7 Vorticity and rotating fluids
7.1 Vortices
7.2 The vorticity equation
7.3 The momentum equation in a rotating frame of reference
7.4 The centrifugal force and the von Zeipel paradox
7.5 The vorticity equation in a rotating frame
7.6 Inertial waves
7.7 The Taylor-Proudman theorem
7.8 The geostrophic approximation
7.9 Rossby waves
Exercises
References
8 Magnetohydrodynamics: equations and basic concepts
8.1 The MHD equations
8.2 The MHD approximation
8.3 The magnetic and other fields
8.4 A brief note concerning units
8.5 Field lines, flux conservation and flux freezing
8.6 Magnetic diffusivity
8.7 Magnetic pressure, tension and energy density
8.8 Waves
8.9 Different regimes in MHD
8.10 Magnetic helicity
8.11 MHD equilibria
Exercises
References
9 MHD: astrophysical contexts
9.1 The solar corona
9.1.1 Force-free and potential fields
9.1.2 Energy minima
9.1.3 Reconnection
9.2 Jets: launching, collimation and instabilities
9.2.1 Launching
9.2.2 Collimation
9.2.3 Instability
9.3 Angular momentum transport in discs
9.3.1 MRI: physical mechanism
and stability condition
9.3.2 The dispersion relation
9.3.3 MRI:remarks
Exercises
References
Appendix A: Useful information
編輯手記