學過輸送現象的我,好奇物理系的流體力學,於是找了一本Etienne Guyon的《Physical Hydrodynamics》,誠如其名這是一本物理取向的流體力學。著重:尺度分析、實驗觀察、從連續介質與應力—形變率出發推到 Navier–Stokes、界面與表面張力(濕潤/薄膜/Marangoni)、低雷諾數(Stokes) 與多孔介質、旋轉流(Ekman/Rossby)、各類流動不穩定(Rayleigh–Bénard、Taylor–Couette…)、邊界層與亂流的物理圖像。
較少:以Control volume為主的管路/泵/渦輪設計、查表係數,這些輸送現象以及工程流體力學內容。
值得一提的是這本也完整涵蓋了質傳與對流擴散的物理模型,可說 是宏觀的「輸送現象三合一」物理版,從 Navier–Stokes 到 Fourier、Fick 全都有,只是應用以及質傳完整性不及Bird的輸送現象,但是《Physical Hydrodynamics》也同樣以則用「三種輸送現象同構」的直覺先統一框架。
又與電動力學的結合:MHD 與電解質傳質-直接把 Maxwell 方程併入流體,推到磁擴散方程並定義磁雷諾數;用來討論地球發電機效應與液態金屬、等離子體中的 磁流體力學。
電極附近的質傳通量寫成 Nernst–Planck 形:並用於旋轉電極的傳質/電流關係(量到濃度邊界層厚度 。這是「遷移+擴散+對流」的經典電動力學對應。
學過輸送現象與電動力學,讀這本會有種通透之感!
至於微觀方面,David Tong的非平衡統計力學講義《Kinetic Theory》則可從分子動力論到宏觀邊界層把「輸送現象」原理釐清。

