流体力学与传热学教学课程大纲

流体力学与传热学教学课程大纲
流体力学与传热学教学课程大纲

课程名称:流体力学与传热学

课程编号:130 200040

课程学分:36学分

适用专业:测控技术与仪器

流体力学与传热学教学课程大纲

一、课程性质与任务:

本课程是自动化装置、过程控制系统方向的技术基础课。

通过该课程的学习,使学生对流体平衡、运动规律及能量守恒与转换规律方面具备必要的基本知识,获得传热的一些基本理论、基本知识及传热计算的初步能力,学会运用基本规律来处理和解决实际问题的方法和技能,培养分析问题的能力和创新能力,为学生学习后续课程,从事工程技术工作和进行科学研究打下必2要的基础。

二、课程内容及要求:

总学时数:36; 2学时/端午节放假一天。即共17次课。

第一章绪论(2)

a) 流体力学工程应用及其主要的物理性质

基本要求

了解:流体力学的研究对象

流体力学:研究流体平衡、机械运动的规律以及在工程实际中的运用、

任务

研究流体的运动规律;

流体之间或流体与固体之间的相互作用力;

流动过程中动量、能量和质量的传输规律等。

和研究方法;

熟悉:流体宏观模型─连续介质

假定流体是由无穷多个、无穷小的、紧密毗邻、连续不断的流体质点所构

成的一种绝无间隙的连续介质。

、理想流体、不可压缩流动; 掌握:流体的粘性

流体微团发生相对运动时所产生的抵抗变形、阻碍流动的性质 和压缩性

温度一定时,流体在外力作用下,其体积缩小的性质 等物理性质。

教学及考核内容

流体的定义,在静力平衡时,不能承受拉力或剪力的物体。

连续介质的概念,流体的主要物理性质(粘性-牛顿内摩擦定律、

流体相对运动

时,层间内摩擦力T 的大小与接触面积、速度梯

而与接触面

压缩性),(质量力、表面力)。

第二章 流体静力学理论基础(4)

a) 流体的平衡微分方程

;流体静力学基本方程;

压力的测量仪表

b) 静止流体对平面壁、曲面壁的作用力;液体的相对平衡

?基本要求

了解:静压强的概念、性质;

熟悉:流体平衡微分方程式;表压力、真空度和绝对压力的概念;

掌握:静力学基本方程式(重点);静压强的分布规律;流体作用在壁上总压力的计算;

等压面方程(测压计)

?教学及考核内容

流体静压强特性,压强的测量,重力场中静压强分布基本公式,流体作用在壁上

总压力的计算。

第三章流体动力学基础(6)

a) 流体运动的描述方法;流体运动的基本概念;连续性方程

b) 无黏性流体的运动微分方程;伯努利积分

c) 黏性流体运动的伯努利方程;测量流速和流量的仪器

?基本要求

了解:流体质点运动的两种方法,建立流场的概念;

熟悉:流体流动的一些基本概念,如流线

某一瞬时流场中的一条曲线,该曲线上所有质点的流速方向与该点的切线方向重合。

流速

平均流速:流经过流断面的体积流量与过流断面面积之比值

流量

在单位时间内流过过流断面的流体量。

等;

掌握:连续性方程—质量守恒;欧拉运动微分方程;和伯努利方程—能量守恒(重点)方程的应用并对实际问题分析和计算。

教学及考核内容

描述流体运动的两种方法,流场、流线、迹线、过流断面,平均流速和流量等基

本概念,理想流体伯努利方程,实际流体的伯努利方程及其应用。

第四章黏性流体运动及其阻力计算(4)

a) 流体运动与流动阻力的两种形式;流动的两种状态(层流、湍流与雷诺准则);

实际流体运动微分方程式——那维尔-斯托克斯方程

b) 圆管层流分析、紊流概述;圆管紊流沿程阻力系数的确定

;管路中的局部损失

?

基本要

了解:流体的两种流态及各自特点; 熟悉:造成能量损失的原因; 掌握:能量损失的基本计算方法。

?

教学及考核内容

流体流动的两种形态,层流和紊流及其速度分布等流动特征,沿程阻力损失,局部阻力损失,管路综合计算。

第二篇 传热学

第五章 传热学绪论(2)

a) 传热学研究内容及应用;热传递的三种基本方式热传导热对流热辐射

?

基本要求

了解:传热学的研究对象,只要有温差就有传热现象发生,本专业学习传热学的目的; 熟悉:三种传热方式,实际传热过程中多半是复合换热。 掌握:① 热量传递的三种基本方式的概念、特点及基本定律; ② 传热过程、传热系数及热阻的概念。 ?

教学及考核内容

传热学的研究对象、任务,传热的三种方式,综合传热方式。

第六章 稳态热传导(6)

ν

d

v R c ec =

g

v d l g v d l F gd l Fv h f 22842

22λ

ρρ===2g

v h 2j ?

a) 热传导的基本概念;导热基本定律;

b) 导热微分方程

c) 典型一维稳态导热问题的分析解

?基本要求

了解:热传导的本质与特征,圆筒壁的导热问题的分析方法;

熟悉:温度梯度、导热系数、热流量、热流密度等概念,导热系数的影响因素;

掌握:傅立叶定律,利用热阻的串并联来解决各种平壁传热问题。

重点:①傅立叶定律及其应用;

②导热系数及其影响因素;

③导热问题的数学模型。

?教学及考核内容

导热的基本概念、傅立叶定律、导热系数,平壁的导热和热阻,圆筒壁的导热。第七章非稳态热传导(4)

a) 非稳态导热的基本概念物体的温度随时间而变化的导热过程

;非稳态导热的数学模型集中参数法

b) 典型一维物体非稳态导热的分析解

?基本要求

了解:无限大物体非稳态导热的基本特点。

掌握:①确定瞬时温度场的方法;

②确定在一时间间隔内物体所传导热量的计算方法。

重点:①非稳态导热的基本概念及特点;

②集中参数法的基本原理及应用;

③ 一维非稳态导热问题。

?

教学及考核内容

非稳态导热的概念、毕渥数的概念及应用

其大小反映了物体在非稳态条件下内部温度场的分布规律 、集中参数法的基本原理及应用、一维非稳态导热的查表计算。

第八章 对流传热(4)

a) 对流传热概说;对流换热问题的数学描写

b) 边界层概念及边界层换热微分方程组(数量级分析方法)、相似原理及其量纲分

析;内部流动强制对流换热;大空间自然对流换热实验关联式

?

基本要求

了解:对流换热的本质与特征,影响对流换热系数的因素,量纲分析法; 熟悉:有关准则和准则方程式;

掌握:牛顿公式、如何运用准则方程式进行自然对流、受迫对流换热计算。 重点:①对流换热及其影响因素; ②牛顿冷却公式;

③边界层概念及其应用

靠近壁面处流体速度发生显著变化的薄层

?

教学及考核内容

对流换热的基本概念

流体流经固体时流体与固体壁面之间的热量传递现象 ,牛顿公式及放热系数

,量纲分析及其在传热学中的应用,准则方程式,管内强迫对流换热的经验公式,自然对流换热公式。

第九章 辐射传热(4)

a) 热辐射的基本概念;黑体辐射及其基本定律

b) 实际物体的辐射特性、灰体;黑体面的辐射换热及角系数;组成封闭空间的两灰体间辐射换热

?

基本要求

3

1

2

1

332.0Pr

Re Nu x x =n m

m Gr C Nu Pr)

(=

了解:热辐射的本质与特征;

熟悉:吸收率、反射率、透射率、黑体、灰体、辐射力等概念;

掌握:辐射定律及应用,复合换热分析。

重点:

1定性:热辐射基本概念,黑体辐射基本定律,实际物体的辐射特性及基耳霍夫定律;

辐射换热的强化与削弱

2定量:利用黑体辐射基本定律及黑体辐射换热函数求解辐射换热问题;角系数的计算;

两个及多个漫灰表面之间辐射换热的计算

教学及考核内容

热辐射的本质与特征热辐射:由于热的原因而产生的电磁波辐射

(工业上有实际意义的电磁波区域为0.1~100μm)

,吸收率,反射率和透射率

热辐射的基本定律(普朗克定律、

维恩定理、

斯蒂芬-玻尔兹曼定律

和基尔霍夫定律

),黑体,灰体灰体:假设其光谱吸收率αλ与波长无关

,黑度,辐射力和角系数,任意布置的两黑体辐射换热,复合换热。总体要求:三、教材及参考书:

教材:王经编著,《传热学与流体力学基础》,上海,上海交通大学出版社,2007 参考书:杨世铭,陶文铨编著,《传热学》,高等教育出版社,2007

谢振华,宋存义编,《工程流体力学》,北京,冶金工业出版社,2007 四、本课程成绩的考查方法及评定标准:

本课程成绩为百分制。

平时成绩20%,包括考勤、平时作业;考试成绩80%。

工程热力学、传热学、流体力学、机械原理

1

《内燃机原理》课程教学大纲 课程名称:内燃机原理(Internal Combustion Engine) 课程代码: 学分/学时:3学分/51学时 开课学期:秋季学期 适用专业:车辆工程、动力机械及工程、船舶工程等相关专业 先修课程:工程热力学、传热学、流体力学、机械原理与设计 后续课程:现代发动机设计、发动机电子控制技术、发动机排放控制技术 开课单位:机械与动力工程学院 一、课程性质和教学目标(需明确各教学环节对人才培养目标的贡献,专业人才培养目标中的知识、能力和素质见附表) 课程性质:内燃机原理是车辆工程、动力机械及工程、船舶工程等专业的一门重 要专业技术基础课,是培养发动机设计工程师和科研人员的主干、核心课。 教学目标:内燃机原理是一门理论性较强的专业课程,是汽车及内燃机工程专业 的核心课程。通过本门课程的学习,要使学生掌握内燃机工作过程各项性能指标的概念和内涵,熟悉内燃机理论和实际工作循环的特点,学习内燃机的充量更换、燃料供给与调节、混合气的形成与燃烧以及污染物的生成与排放控制等方面的工作原理及影响因素,能运用所学知识,分析提高内燃机各种工作性能指标、降低排放的技术措施和适用条件,培养成为熟悉内燃机原理的研究或设计人才。为从事相关专业技术工作、科学研究工作及管理工作提供重要的理论基础。(A5.1、A5.2、A5.3、B2、B4、C2) 本课程通过本课程的学习,使学生熟练掌握内燃机工作过程的性能指标,把握点燃式汽油机和压燃式柴油机的混合气形成、燃烧及排放等工作过程的特点,掌握如充量更换规律、现代内燃机燃料供给与调节方式、内燃机各种污染物的生成原理与控制方法等,在此基础上,能够对运用所学内燃机的原理知识,分析内燃机强化、降低油耗和减少排放等各项技术的工作机理和工程实际的可行性。要求学生能够掌握内燃机常规试验的方法和技巧。同时培养学生科学抽象、逻辑思维能力,进一步强化实践是检验理论的唯一标准的认识观。具体来说: (1)掌握内燃机关键性能参数的定性概念,能够把握住内燃机正常的工作状态(A5.1) 2

教学大纲-流体力学

《流体力学》教学大纲 课程编号:081082A 课程类型:专业基础课 总学时:32 讲课学时:32 实验(上机)学时:0 学分:2 适用对象:安全工程 先修课程:高等数学、大学物理、工程力学 一、课程的教学目标 通过本课程的教学与实践,使学生具备下列能力: 目标1:掌握流体运动的一般规律和有关的概念,基本理论、分析方法、计算方法,并能在工程应用中熟练适用。 目标2:掌握流体静力学、流体动力学的基本原理和基本方程,能在解决复杂工程问题时熟练运用,注重学生分析问题和解决问题能力的培养,注重学生探索精神和创新意识的培养。 二、课程教学与毕业要求的对应关系 2、课程教学过程与毕业要求的对应关系

四、教学内容 第一章绪论(1.2、2.1) 1.1 概述 流体力学定义、任务、研究方法;学习流体力学的意义;流体力学的发展简史 1.2 流体的连续介质模型 1.3 流体的主要物理性质 惯性、重力特性、粘性、压缩性。 液体表面张力;表面张力系数,量纲,单位;毛细现象 1.4作用在液体上的力 课程的考核要求:了解流体力学研究任务、研究方法,理解连续介质假设,熟悉流体的主要物理属性,掌握流体力学对力的分类方法。 教学重点、难点:教学重点内容包括连续介质假设的内容,引入假设的优点;流体的粘性及牛顿内摩擦定律;作用于流体上的力。

第二章流体静力学(1.2、2.1) 2.1 静止流体的应力特征 压强定义;静止流体压强特性 2.2静止流体的平衡微分方程 欧拉平衡微分方程;欧拉平衡微分方程综合表达式;等压面 2.3重力作用下的液体的压强分布 水静力学基本方程;有关压强的基本概念 2.4作用于平面上的静水总压力 大小;方向;压力中心 2.5作用于曲面上的静水总压力 水平分力;铅垂分力,压力体;总压力;压力中心 课程的考核要求:熟悉静水压强的两个特征;熟悉相对压强、绝对压强、真空压强的定义与相互关系;熟悉等压面的概念及等压面的特性;灵活运用水静力学基本方程及等压面概念求解静止流体中任一点的压强;会画静水压强分布图及压力体图;掌握平面及曲面静水总压力的计算方法 教学重点、难点:静水压强分布图的绘制;平面上静水总压力的计算;曲面静水总压力的水平分力的压强分布图画法及其计算;曲面静水总压力的铅垂分力的压力体图画法及其计算。 第三章流体动力学基础(1.2、2.1) 3.1描述液体运动的两种方法 拉格朗日法;欧拉法;欧拉变数;时变加速度;位变加速度 3.2研究流体运动的若干基本概念 恒定流与非恒定流;迹线;流线:定义、微分方程、流线性质;质点与控制体概念;元流;总流;过水断面;流量与断面平均流速;均匀流与非均匀流,均匀流定义;均匀流过水断面动水压强特征 3.3流体的连续方程 元流连续方程;总流连续方程 3.4流体的运动微分方程 欧拉运动方程;欧拉运动方程与欧拉平衡方程比较;粘性流体运动微分方程 3.5元流的伯诺里方程 理想流体元流的伯诺里方程;实际流体元流的伯诺里方程;方程表示式的物理意义和几何意义; 3.6实际流体恒定总流的能量方程: 渐变流及其性质;总流的能量方程一般表示式;应用条件;几何意义和物理意义;

流体力学教学大纲

《流体力学》教学大纲 一、基本信息 二、教学目标及任务 “流体力学”作为环境工程专业的专业基础课,是连接前期基础课程和后续专业课程的桥梁。学生通过该课程的学习,掌握流体的基本性质,流体静止与运动的规律及流体与边界的相互作用、明渠流、管流、堰流等知识,具备流体计算(水力计算)的基本技能,为解决环境工程专业中的相关流体力学问题奠定基础。 本课程支撑环境工程专业毕业要求1、2、3、4、5和6。 三、学时分配 教学课时分配

四、教学内容及教学要求 绪论 第一节流体力学的任务和发展简史 第二节连续介质假定与流体的主要物理性质 1. 连续介质假设 2. 流体的主要物理性质 习题要点:牛顿内摩擦定律的理解与应用 第三节作用在流体上的力 习题要点:质量力与表面力的概念 第四节流体力学的研究方法 本章重点、难点:黏性、牛顿内摩擦定律、质量力、表面力、连续介质概念。 本章教学要求:了解流体力学的发展简史,了解本课程在专业及工程中的应用;掌握流体主要物理性质,特别是黏性和牛顿内摩擦定律;理解作用在流体上的力;掌握连续介质、不可压缩流体及理想流体的概念;了解研究流体运动规律的一般方法。 第一章流体静力学 第一节流体静压强特性 第二节流体平衡微分方程 1. 流体平衡微分方程 2. 流体平衡微分方程的积分 3. 等压面 习题要点:流体平衡微分方程的推导 第三节流体静力学基本方程 1. 流体静力学基本方程

2. 压强的表示方法 3.测压计 习题要点:流体静力学基本方程的应用,压强表示与计算 第四节液体的相对平衡 1. 液体的相对平衡 2. 液体的相对平衡在生产中的应用 习题要点:等压面方程,压强分布规律 第五节作用在平面上的液体总压力 1. 图解法 2. 解析法 习题要点:平面静水总压力的计算 第六节作用在曲面上的液体总压力 习题要点:曲面静水总压力的计算 本章重点、难点:静压强及其特性,点压强的计算,静压强分布图,压力体图,作用于平面壁和曲面壁上的液体总压力,流体平衡微分方程的建立与应用。 本章教学要求:理解流体静压强的概念;掌握静水压强的特性,压强的表示方法及计量单位;掌握流体微分方程及其物理意义;掌握液柱式测压仪的基本原理;熟练掌握平衡流体静压强的分布规律及点压强的计算方法;掌握作用于平面壁和曲面壁上的液体总压力的计算。 第二章流体动力学基础 第一节描述流体运动的二种方法 1. 拉格朗日法 2. 欧拉法 3. 流线迹线脉线 习题要点:流线与迹线方程求解 第二节描述流体运动的概念 习题要点:掌握流体运动的概念 第三节流体运动的类型 习题要点:掌握流体运动类型及其特性 第四节流体运动的连续性方程

流体力学教学大纲

《流体力学》教学大纲 课程编号:081073A 课程类型:□通识教育必修课□通识教育选修课 □专业必修课□专业选修课 □√学科基础课 总学时:48讲课学时:40实验(上机)学时:8 学分:3 适用对象:环境工程 先修课程:高等数学、大学物理、理论力学 一、教学目标(黑体,小四号字) 流体力学是环境工程专业的一门主要技术基础课,其任务是使学生掌握流体运动的一般规律和有关的概念,基本理论、分析方法、计算方法和一定的实验技能;培养学生分析问题和解决问题的能力。为学习专业课,从事专业工作和进行科学研究打基础。 目标1:掌握流体力学的基本概念、基本理论、基本方法,并具有一定的流体力学实验技能(具有测量水位、压强、流量的操作技能和编写报告能力)。 目标2:掌握掌握流体力学的分析方法、计算方法,能在解决复杂工程问题时熟练运用,注重学生分析问题和解决问题能力的培养,注重学生探索精神和创新意识的培养。 目标3:为该课程在《水污染控制工程》、《大气污染控制I(防尘)》、《大气污染控制II(防毒)》、《排水管道系统》等课程中的应用奠定良好的基础。 二、教学内容及其与毕业要求的对应关系 本课程的重点内容包括平面上静水总压力的计算、曲面上静水总压力的计算、连续性方程、伯努利方程、动量方程的联合应用与计算,这些内容将细讲、精讲。对这部分内容,除了理论讲授课外,专门拿出一定时间作为习题课,带领学生精

讲精练。粗讲的内容包括:液体的相对静止、潜体和浮体的平衡及稳定、流体微团运动分析、理想流体无旋流动、相似理论等。 为实现上述教学目标,教学过程将采用多媒体教学手段,课堂讲授为主、实验课、自习、练习为辅的教学方式。习题课讲解流体力学的解题思路、方法、步骤、注意的问题;分析习题中的错误、问题,在授课老师的引导下进行课堂讨论,并解决有关疑难问题。 实践教学环节主要是流体力学实验技能的训练,要求学生具有测量水位、压强、流量的操作技能和编写报告能力。 为巩固和加深学生对所学的基本概念、理论的理解,培养学生用流体力学的理论分析和解决问题的能力、培养计算技能,课后将布置作业30道左右题目,由学生独立完成,并针对性的进行作业题目讲解。通过课后作业提高学生对于重点、难点内容的掌握。 该课程可支撑一下两方面毕业要求的实现: (1)掌握环境工程通识教育类、学科基础类、专业基础类、专业类知识及相关学科知识,并能将所学知识用于解释本专业领域及相关领域的现象和问题,了解本学科发展前沿,具有国际视野; (2)能够应用环境工程基本原理、方法对本专业领域及相关领域问题进行判断、分析和研究,提出相应对策和建议,并形成解决方案; 考核方式 闭卷。平时成绩占30%,期末考试成绩占70% 三、各教学环节学时分配(黑体,小四号字) 教学课时分配

传热学基础试题及答案

传热学基础试题 一、选择题 1.对于燃气加热炉:高温烟气→内炉壁→外炉壁→空气的传热过程次序为 A.复合换热、导热、对流换热 B.对流换热、复合换热、导热 C.导热、对流换热、复合换热 D.复合换热、对流换热、导热 2.温度对辐射换热的影响( )对对流换热的影响。 A.等于 B.大于 C.小于 D.可能大于、小于 3.对流换热系数为1000W/(m 2·K )、温度为77℃的水流经27℃的壁面,其对流换热的热流密度为( ) A.8×104W/m 2 B.6×104 W/m 2 C.7×104 W/m 2 D.5×104 W/m 2 4.在无内热源、物性为常数且温度只沿径向变化的一维圆筒壁(t 1 >t 2,r 1 B. 21r r r r dr dt dr dt ==< C. 2 1r r r r dr dt dr dt === 5.黑体的有效辐射____其本身辐射,而灰体的有效辐射( )其本身辐射。 A .等于 等于 B.等于 大于 C.大于 大于 D.大于 等于 6.有一个由四个平面组成的四边形长通道,其内表面分别以1、2、3、4表示,已知角系数X1,2=0.4,X1,4=0.25,则X1,3为( )。

A. 0.5 B. 0.65 C. 0.15 D. 0.35 7.准则方程式Nu=f(Gr,Pr)反映了( )的变化规律。 A.强制对流换热 B.凝结对流换热 C.自然对流换热 D.核态沸腾换热 8.当采用加肋片的方法增强传热时,将肋片加在()会最有效。 A. 换热系数较大一侧 B. 热流体一侧 C. 换热系数较小一侧 D. 冷流体一侧 9. 某热力管道采用两种导热系数不同的保温材料进行保温,为了达到较好的保温效果,应将( )材料放在内层。 A. 导热系数较大的材料 B. 导热系数较小的材料 C. 任选一种均可 D. 不能确定 10.下列各种方法中,属于削弱传热的方法是( ) A.增加流体流速 B.管内加插入物增加流体扰动 C. 设置肋片 D.采用导热系数较小的材料使导热热阻增加 11.由炉膛火焰向水冷壁传热的主要方式是( ) A.热辐射 B.热对流 C.导热 D.都不是 12.准则方程式Nu=f(Gr,Pr)反映了( )的变化规律。 A.强制对流换热 B.凝结对流换热 C.自然对流换热 D.核态沸腾换热 13.判断管内紊流强制对流是否需要进行入口效应修正的依据是( ) A.l/d≥70 B.Re≥104 C.l/d<50 D.l/d<104 14.下列各种方法中,属于削弱传热的方法是( ) A.增加流体流度 B.设置肋片 C.管内加插入物增加流体扰动 D.采用导热系数较小的材料使导热热阻增加 15.冷热流体的温度给定,换热器热流体侧结垢会使传热壁面的温度( ) A.增加 B.减小 C.不变 D.有时增加,有时减小

流体力学教学大纲

《流体力学》教学大纲 一、课程名称 1. 中文名:流体力学 2. 英文名:Fluid Mechanics 二、课程管理院(系) 三、大纲说明 1.适用专业、层次 环境工程专业,本科。 2.学时与学分数 总学时为64学时,总学分为3学分。 3.课程的性质、目的与任务 流体力学是环境工程专业及其相近专业的一门学科基础课程,属工程科学,是用自然科学的原理考察、解释和处理工程实际问题。研究方法主要是因次论指导下的实验研究法、数学模型法、参数归并和过程分解与组合。本课程强调工程观点、定量运算、实验技能、设计能力和模拟优化能力的训练,强调在理论和实际的结合中,提高分析问题、解决问题的能力。 本课程理论教学主要研究连续性方程、能量方程和动量方程的基础理论及具体的工程应用。通过本课程的学习,使学生熟悉流体力学的基本概念和基本方程,掌握在环境工程和科学领域中的应用途径和处理方法,具备解决环境工程中流体力学问题的能力。 4. 先行、后续课程 本课程是学生在具备了必要的高等数学、物理、理论力学等基础知识之后必修的技术基础课,是水污染控制工程、大气污染控制工程、给排水工程、水控课程设计、毕业设计的基础。 5.考试方式与成绩评定 考试方式:笔试(闭卷)。 成绩评定:笔试70%,平时成绩30%。 四、纲目 (上册) 1绪论(3学时) [教学目的] 了解流体力学的研究内容及发展简史,掌握流体的主要物理性质和流体的连续介质模型,掌握流体的主要物理性质和作用在流体上的力。 [教学重点与难点] 流体的物理性质;流体的连续介质模型。 [教学时数] 3学时 [教学方法与手段] 在多媒体教室采用电子课件进行课堂讲授。本章内容是学生学习流体力学这门课的基础,是流体力学的“门槛”。因此,必须联系生产及生活实际,使学生首先在思想上明确认识,对这门课产生兴趣,使学生认识到流体力学理论在生产和生活实际中的应用是无所不在的。[教学内容] 1.1工程流体力学的任务及其发展简史 1.2连续介质假设,流体的主要物理性质 连续介质假设;流体的主要物理性质 1.3作用在流体上的力

流体力学与传热学

1、对流传热总是概括地着眼于壁面和流体主体之间的热传递,也就是将边界层的(热传导)和边界层外的(对流传热)合并考虑,并命名为给热。 2、在工程计算中,对两侧温度分别为 t1,t2 的固体,通常采用平均导热系数进行热传导计算。平均导热系数的两种表示方法是或。答案;λ = 3、图 3-2 表示固定管板式换热器的两块管板。由图可知,此换热器为或。体的走向为 管程,管程流 1 1 4 2 2 3 3 5 图 3-2 3-18 附图答案:4;2 → 4 → 1 → 5 → 3;3 → 5 → 1 → 4 → 2 4、4.黑体的表面温度从 300℃升至 600℃,其辐射能力增大到原来的(5.39)倍. 答案: 5.39 分析: 斯蒂芬-波尔兹曼定律表明黑体的辐射能力与绝对温度的 4 次方成正比, ? 600 + 273 ? 摄氏温度,即 ? ? =5.39。 ? 300 + 273 ? 5、 3-24 用 0.1Mpa 的饱和水蒸气在套管换热器中加热空气。空气走管内, 20℃升至 60℃,由则管内壁的温度约为(100℃) 6、热油和水在一套管换热器中换热,水由 20℃升至 75℃。若冷流体为最小值流体,传热效率 0.65,则油的入口温度为 (104℃)。 7、因次分析法基础是 (因次的一致性),又称因次的和谐性。 8、粘度的物理意义是促使流体产生单位速度梯度的(剪应力) 9、如果管内流体流量增大 1 倍以后,仍处于滞流状态,则流动阻力增大到原来的(2 倍) 10、在滞流区,若总流量不变,规格相同的两根管子串联时的压降为并联时4 倍。 11、流体沿壁面流动时,在边界层内垂直于流动方向上存在着显著的(速度梯度),即使(粘度)很小,(内摩擦应力)仍然很大,不容忽视。 12、雷诺数的物理意义实际上就是与阻力有关的两个作用力的比值,即流体流动时的(惯性力)与(粘性力)之比。 13、滞流与湍流的本质区别是(滞流无径向运动,湍流有径向运动) 二、问答题:问答题: 1、工业上常使用饱和蒸汽做为加热介质而不用过热蒸汽,为什么?答:使用饱和蒸汽做为加热介质的方法在工业上已得到广泛的应用。这是因为饱和蒸汽与低于其温度的壁面接触后,冷凝为液体,释放出大量的潜在热量。虽然蒸汽凝结后生成的凝液覆盖着壁面,使后续蒸汽放出的潜热只能通过先前形成的液膜传到壁面,但因气相不存在热阻,冷凝传热的全部热阻只集中在液膜,由于冷凝给热系数很大,加上其温度恒定的特点,所以在工业上得到日益广泛的应用。如要加热介质是过热蒸汽,特别是壁温高于蒸汽相应的饱和温度时,壁面上就不会发生冷凝现象,蒸汽和壁面之间发生的只是通常的对流传热。此时,热阻将集中在靠近壁面的滞流内层中,而蒸气的导热系数又很小,故过热蒸汽的对流传热系数远小于蒸汽的冷凝给热系数,这就大大限制了过热蒸汽的工业应用。 2、下图所示的两个 U 形管压差计中,同一水平面上的两点 A、或 C、的压强是否相等? B D P1 A P2 p 水 B C 空气 C 水银图 1-1 D 水 P1 1-1 附图 P2 A B D p h1 。 答:在图 1—1 所示的倒 U 形管压差计顶部划出一微小空气柱。空气柱静止不动,说明两侧的压强相等,设为 P。由流体静力学基本方程式: p A = p + ρ空气 gh1 + ρ水 gh1 p B = p + ρ空气 gh1 + ρ空气 gh 1 Q ρ水 > ρ空气 p C = p + ρ空气 gh1 ∴ p A> pB 即 A、B 两点压强不等。而

工程流体力学教学大纲

本教学大纲详细说明了在学习中的重点,以及从课时可以看出其的认知程度 《工程流体力学》教学大纲 一、课程基本信息 1、课程英文名称:Engineering Hydrodynamics 2、课程类别:专业基础课程 3、课程学时:总学时88,实验学时12 4、学分:5.5 5、先修课程:《高等数学》、《大学物理》、《工程力学》 6、适用专业:油气储运工程 7、大纲执笔:油气储运教研室云萍 8、大纲审批:石油工程学院学术委员会 9、制定(修订)时间:2006.11 二、课程的目的与任务 工程流体力学是油气储运工程专业的一门主要专业基础课程。它的主要任务是通过各个教学环节,使学生掌握流体运动的基本概念、基本理论、基本计算方法和基本实验技能,提高学生分析和解决实际问题的能力,为以后学习专业知识,从事专业技术工作和科研打下必要的流体力学基础。 三、课程的基本要求 通过本课程的学习,了解流体的物理性质,掌握流体的平衡规律、流体的运动规律、流体与其接触的固体壁面间的受力特点、压力管路中的水力计算、气体动力学基础知识及非牛顿流体运动规律等容。 四、教学容要求及学时分配 1. 流体及其主要物理性质(4学时) 1)具体容 工程流体力学的研究对象 流体的特性、连续介质的假说 流体的密度和重度 流体的压缩性、膨胀性和粘性 作用在流体上的力 2)重点:流体的物性及作用在流体上的力 3)难点:粘性 4)基本要求 正确理解流体的主要物理性质,特别是粘性和牛顿摩擦定律

正确理解流体连续介质、理想流体和实际流体、不可压缩流体和可压缩流体的概念2.流体静力学(10学时) 1)具体容流体静压强及特性 流体平衡微分方程式 流体静力学基本方程式 压力的基准和计量 流体相对平衡 静止流体作用在平面上的力 静止流体作用在曲面上的力 2)重点:流体静压强的特性,流体静力学基本方程式的应用,静止流体作用在平面、曲面上的力 3)难点:静止流体作用在平面、曲面上的力 4)基本要求 掌握流体静压强的概念及其性质 掌握流体平衡微分方程式及应用,能够熟练地进行点压强和总压力的计算 3. 流体运动学与动力学基础(14学时) 1)具体容 研究流体运动的拉格朗日法及欧拉法 流体运动的基本概念 恒定流动的连续性方程 理想流体运动微分方程式 理想流体伯努利方程式 实际流体伯努利方程式及其意义 伯努利方程式的应用 泵对液体能量的增加 系统与控制体 动量定理及其应用 2)重点:流体运动的基本概念,伯努利方程式的应用,泵对流体能量的增加,动量定理的应用 3)难点:实际流体伯努利方程式的推导,输运公式的推导,能量方程、动量方程的灵活应用 4)基本要求 了解描述流体运动的两种方法,建立以流场为对象描述流体运动的概念 掌握连续性方程式,流体微团运动的基本形式和理想流体运动微分方程式(欧拉运动方程式) 牢固掌握流体运动的总流分析法,能够比较灵活地综合运用连续方程式,能量方程式(伯

【精品】流体力学与传热学教案设计

流体力学与传热学 流体静力学:研究静止流体中压强分布规律及对固体接触面的作用问题 流体动力学:研究运动流体中各运动参数变化规律,流体与固体作用面的相互作用力的问题 传热学研究内容:研究热传导和热平衡规律的科学上篇:流体力学基础 第一章流体及其主要力学性质 第一节流体的概念 一流体的概述 ⒈流体的概念:流体是液体和气体的统称 ⒉流体的特点:易流动性—在微小剪切力的作用下,都将连续不断的产生变形(区 别于固体的特点) ⑴液体:具有固定的体积;在容器中能够形成一定的自由表面;不可压缩性 ⑵气体;没有固定容积;总是充满所占容器的空间;可压缩性

二连续介质的模型 ⒈连续介质的概念 所谓连续介质即是将实际流体看成是一种假想的,由无限多流体质点所组成的稠密而无间隙的连续介质.而且这种连续介质仍然具有流体的一切基本力学性质. ⒉连续介质模型意义 所谓流体介质的连续性,不仅是指物质的连续不间断,也指一些物理性质的连续不间断性.即反映宏观流体的密度,流速,压力等物理量也必定是空间坐标的连续函数(可用连续函数解决流体力学问题)

第二节流体的性质 一密度—--表征流体质量性质 ⒈密度定义:单位体积内所具有的流体质量 ⑴对于均质流体:ρ=m/v 式中ρ-流体的密度(㎏/m 3) m-流体的质量(㎏) v —流体的体积(m 3) ⑵对于非均质流体:ρ=⒉比体积(比容):单位质量流体所具有的体积(热力学和 气体动力学概念) ⑴对于均质流体:v=V/m=1/ρ(m 3/㎏) 3.液体的密度在一般情况下,可视为不随温度或压强而变化;但气体的密度则随温度和压强可发生很大的变化。 二流体的压缩性和膨胀性 dv dm v m v =??→?0lim

第三部分流体力学、传热学知识

第三部分 —流体力学、传热学知识 一、单项选择题 1、在水力学中,单位质量力是指(C) □A.单位面积液体受到的质量力;□B.单位体积液体受到的质量力;□C.单位质量液体受到的质量力;□D.单位重量液体受到的质量力。 2、液体中某点的绝对压强为100kN/m2,则该点的相对压强为( B ) □A.1 kN/m2 □B.2 kN/m2 □C.5 kN/m2 □D.10 kN/m2 3、有压管道的管径d与管流水力半径的比值d /R=(B) □A.8 □B.4 □C.2 □D.1 4、已知液体流动的沿程水力摩擦系数 与边壁相对粗糙度和雷诺数Re都有关,即可以判断该液体流动属于( C ) □A.层流区□B.紊流光滑区 □C.紊流过渡粗糙区□D.紊流粗糙区 5、现有以下几种措施: ①对燃烧煤时产生的尾气进行除硫处理;②少用原煤做燃料; ③燃煤时鼓入足量空气;④开发清洁能源。 其中能减少酸雨产生的措施是(C) □A.①②③□B.②③④□C.①②④□D.①③④6、“能源分类相关图”如下图所示,下列四组能源选项中,全部符合图中阴影部分的能源是(C)

□A.煤炭、石油、潮汐能□B.水能、生物能、天然气□C.太阳能、风能、沼气□D.地热能、海洋能、核能7、热量传递的方式是什么?(D) □A.导热□B.对流□C.热辐射□D.以上三项都是8、流体运动的连续性方程是根据(C)原理导出的? □A.动量守恒□B.质量守恒□C.能量守恒□D.力的平衡9、当控制阀的开口一定,阀的进、出口压力差Δp(B) □A.增加□B.减少□C.基本不变□D.无法判断10、热流密度q与热流量的关系为(以下式子A为传热面积,λ为导热系数,h为对流传热系数)(B) □A.q=φA □B.q=φ/A □C.q=λφ□D.q=hφ 11、如果在水冷壁的管子里结了一层水垢,其他条件不变,管壁温度与无水垢时相比将( B ) □A.不变□B.提高□C.降低□D.随机改变 12、在传热过程中,系统传热量与下列哪一个参数成反比? ( D ) □A.传热面积□B.流体温差 □C.传热系数□D.传热热阻 13、下列哪个不是增强传热的有效措施?(D) □A.波纹管□B.逆流

流体力学教学大纲G

《流体力学》 适用专业:飞行器动力工程 参考学时:32学时 参考书目: 1.流体力学,贾月梅,国防工业出版社 2.工程流体力学,李玉柱等,清华大学出版社 3.工程流体力学,袁恩熙主编,石油工业出版社 4.工程流体力学,孙文策等,大连理工大学出版社 5.工程流体力学,周云龙,中国电力出版社 6工程流体力学,李文科,中国科学技术大学出版社 一、说明 (一)本课程的教学目的与任务 本课程是为飞行器动力工程专业设置的专业选修课程,是继高等数学、理论力学、材料力学等基础课程后的一门专业基础课程,要求学生具有较好的数学和力学知识。 本课程的目的和任务是使学生通过本课程的学习获得流体力学的基本概念、基本原理和基本方法,掌握解决流体力学工程实际问题的基本方法和分析手段,为从事飞行器动力工程与流体动力学应用奠定必要的基础。 本课程的内容主要是以低速不压缩流体动力学为主,主要包括了流体静力学、流体动力学基础、量纲分析与相似理论、管中流动损失及计算、粘性边界层理论等内容。 (二)本课程的基本要求 1.了解流体力学的研究对象和分类,掌握流体力学的研究方法和应用范围。 2.掌握欧拉平衡方程、重力作用下流体的内压强分布,掌握静流体对平壁和曲壁的作用力计算。 3.掌握流体运动的连续方程、动量方程、动量矩方程,掌握理想流体的柏努利方程及其应用。 4.掌握量纲分析方法,相似理论和相似准则。 5.掌握圆管内流动损失计算,长管和短管水力计算,掌握孔口和管嘴泄流特性。 6.掌握理想不可压缩流体平面位流基本方程,平面势流叠加原理及其应用。 7.掌握层流、紊流特点及边界层特性和分离控制,平面不可压流体层流边界层的求解。 8.掌握可压缩理想气体流动基本方程,一维定常绝热流参数基本关系公式,气动函数及其应用。 (三)编写原则 1.本大纲根据高等教育对教学大纲总体要求编写。 2.本大纲严格按专业培养目标和教学计划编写制订。

《流体力学》教学大纲

《流体力学》教学大纲 一、课程基本信息 二、课程概述 中文: 本课程是工程力学专业的学类核心课程,以高等数学、理论力学、材料力学为前导课程,着重培养学生分析解决实际工程中流体力学问题的能力。 本课程主要包括流体的平衡、流体力学的基本方程、不可压缩无粘流动、涡旋运动、平面势流等,强调应用这些基本概念及定律分析与流体力学相关的工程问题,学生需了解流体力学的发展现状和趋势,理解流体力学中的基本概念、基本理论及基本定律,掌握流体力学的实验、分析与数值计算的基本技能与基本方法,并能灵活运用这些基本概念及定律分析与流体力学相关的工程问题。通过学习本课程,让学生学会流体力学基本理论,获得解决流体工程问题的基本技能,锻炼和提升对复杂的流体工程问题进行简化,从而建立数学模型并进行求解的能力。 英文: This is a bas ic course for majors of engineering mechanics, aiming at students’ physical concepts and basic principles commonly used to analyze engineering problems related to fluid mechanics, thus laying a solid foundation for their research and design in aerospace, mechanical, civil, chemical, environmental and ocean. The

applications of the dimensional and order analysis method in engineering are emphasized in this course. The study of this course develops the students’ ability to simplify the complex problems, prese nt and solve the mathematic model of related engineering problems. The main contents of this course are the basic equations of fluid mechanics, incompressible in-viscid flow, the motion of vortex, dimensional analysis, incompressible viscid flow. Prerequisites: Advanced Mathematics, Mathematics Physics Equation, Field Theory,Theoretical Mechanics,Mechanics of Materials. 三、课程内容 (一)课程教学目标 设置本课程是为了让工程力学专业的学生对工程力学专业知识体系的重要组成板块之一的流体力学进行较为系统的学习,并深度掌握与理解,具备应用流体力学的基本知识和基本理论分析解决生产实际工程问题的能力。本课程对学生达到毕业要求有如下贡献: 1.知晓流体力学的发展现状和趋势,应用流体力学及其软件在机械、土木、航空航天和材料 等工程领域解决与流体相关的技术问题; 2.具备对复杂的流体工程问题进行简化、建立数学模型并进行求解的能力; 3.具有针对复杂工程问题中的流体系统进行流体力学计算和技术设计的能力; 4.具有针对复杂流体工程问题开展实验研究的能力; 5.了解和初步掌握流体力学现代计算技术,进行流体力学问题的仿真计算。 (二)基本教学内容 绪论 教学目的与要求:掌握流体力学的研究方法、流体力学中常用的数学基础知识。 教学重点:流体的三大研究方法:实验方法、分析方法、数值计算;数学基础知识。 教学难点:三大研究方法之间的关系、数学基础知识。 教学内容:三大研究方法的主要特点、流体力学的研究对象、特点及学习方法、流体力学常用的数学知识。学时分配:2课时。 第一章、流体的物理性质和物理运动物理量的描述

传热学基础复习资料

传热学基础 一、填空题 1、传热的基本方式有热传导、热对流和热辐射三种。 热传导、热对流、热辐射 2、传热过程可分为不随时间变化的和随时间变化的。 稳态传热、非稳态传热 3、对流换热实质是和两种传热机理共同作用的结果。 热对流、导热 4、某瞬时物体内部各点温度的集合称为该物体的,其同温度各点连成的面称为,其法线方向上温度的变化率用表示。 温度场、等温面、温度梯度 5、当物质的种类一定时,影响导热系数大小的外因主要是和。 6、表示物体的蓄热量与界面上换热量的比值称为。 时间常数 7、在湍流传热时,热阻主要集中在,因此,减薄该层的厚度是强化的重要途径。 层流内层、对流传热 8、对流传热系数的主要影响因素有(1)(2)(3)(4)(5) 。 流体的种类和相变化的情况;流体的性质;流体流动的状态;流体流动的原因; 穿热面的形状、分布和大小 9、无相变时流体在圆形直管中作强制湍流传热,在α=0.023λ/diRe 0.8Pr n 公式中,n 是为校正的影响。当流体被加热时,n 取,被冷却时n 取。 热流方向、0.4、0.3 10、努塞尔特准数Nu 表示的准数,其表达式为,普兰特准数Pr 表示的准数,其表达式为。 对流传热系数、λ αl Nu =、物性影响、λμP C =Pr 11、蒸汽冷凝有和两种方式。 膜状冷凝、滴状冷凝 12、双层平壁定态热传导,两层壁厚面积均相等,各层的导热系数分别为1λ和2λ,其对应的温度差为1t ?和2t ?,若1t ?>2t ?,则1λ和2λ的关系为。 1λ<2λ 二、简答题 1、何谓热对流?何谓对流传热?对流换热又可分为哪两大类? 答:热对流是指流体中质点发生相对位移而引起的热量传递。通常,对流传热是指流体与固体壁面间的传热过程,它是热对流和热传导的结合。它又可分为强制对流和自然对流两类。 2、请简述辐射换热区别于导热和热对流方式最主要的特征。 它是唯一一种非接触的传热方式;它不仅产生能量转移,而且还伴随着能量形式的转换,即发射时从热能转换为辐射能,而被吸收时又从辐射能转换为热能。 3、请简述在非稳态导热过程中物体中温度分布存在的两个阶段。

《流体力学》教学大纲

《工程流体力学》课程教学大纲 适用专业层次 理论课 学时实践课 学时 总学时学分课程性质 环境工程方向本科48 48 3 专业基础课 先修课程高等数学 一、课程性质、目的与任务 1. 性质:《流体力学》学科的渗透性很强,几乎与所有的基础和技术学科形成交叉学科,环境方向当然也包括在内的,该课程是环境工程专业的一门专业基础核心课程,是从事环境实验与理论研究、环境工程设计与管理、环境应用与开发等专业的一门重要的基础课。 2. 目的与任务:通过对该课程的学习,要求学生掌握有关流体力学的基本概念、基本定律、基础理论、重要应用等,同时注意培养学生正确逻辑思维的能力,从而为学生学习后继相关专业课程提供必要的基础理论知识和有关流体和传热计算的基本方法。 二、课程的总体安排和各部分的课时分配 总学时:48学时,其中理论教学40学时,课堂讨论与习题讲解8学时 理论课教学的内容及学时分配 课程目录教学内容学时数 第一章绪论 2 第二章流体静力学 6 第三章流体运动学8 第四章理想流体动力学8 第七章粘性流体动力学8 第八章圆管中的流动8 第九章边界层理论 6 期末复习 2 三、课程教学内容和教学基本要求 第一章绪论 理论教学2学时 内容:流体力学发展简史;流体力学的研究内容、研究方法和应用;流体的定义和特征、

连续介质模型;作用在流体上的力;流体的主要物理性质。 重点:黏性、牛顿内摩擦定律、质量力、表面力、连续介质概念。 难点:牛顿内摩擦定律的具体应用。 第二章流体静力学 理论教学6学时 内容:流体静压强及其特性;流体平衡微分方程式;重力场中流体的绝对平衡和相对平衡;静止液体作用在固体壁面上的总压力。 重点:静压强及其特性,点压强的计算,静压强分布图,作用于平面壁和曲面壁上的液体总压力,压力体图。 难点:流体平衡微分方程的建立与应用。 第三章流体运动学 理论教学6学时,课堂讨论和习题2学时 内容:研究流体运动的两种方法及描述流体流动的一些基本概念;连续性方程;流动势函数和流函数的求解。 重点:流体流动中的几个基本概念,连续性方程、速度势函数和流函数的推导依据。 难点:连续性方程、流线方程和迹线方程的求解和二者的关系。 本章是全书的重点章节。 第四章理想流体动力学 理论教学8学时 内容:运动微分方程及有关概念,伯努利方程及其应用,动量定理和动量矩定理。 本章是全书的重点章。 重点:运动微分方程及有关概念,总流的伯努利方程的推导。 难点:动量定理和动量矩定理。 第七章粘性流体动力学 理论教学:6学时,课堂讨论和习题2学时 本章是全书的难点章节。 内容:粘性流体运动微分方程,量纲分析和相似理论。 重点:动量方程及其应用。 难点:量纲分析和相似理论。 第八章圆管中的流动 理论教学:6学时,课堂讨论和习题2学时 本章是全书的重点章节。 内容:层流和湍流的概念,圆管层流流动,圆管湍流流动,管道沿程水头损失和局部阻力损失。 重点:层流和湍流的概念,圆管层流流动,水头损失的计算。 难点:圆管湍流流动,水头损失的计算。 第九章边界层理论基础 理论教学:6学时

《工程流体力学》课程教学大纲

《工程流体力学》课程教学大纲 英文名称:Engineering Fluid Mechanics 课程编号: 学时数:72 其中实验学时数:12 课程性质:必修课 先修课程:高等数学,理论力学等 适用专业:建筑环境与能源应用工程专业 一、课程的性质、目的和任务 本课程的性质:流体力学是建筑环境与设备工程专业的一门主要技术基础课。是该专业工程技术人员必须掌握的知识。它是研究流体平衡、运动及能量间内在联系与相互转换规律的一门学科,是一门以流体基础理论为主,结合一般工程技术的课程。学生通过本课程的学习后,能够获得流体力学方面基础理论的系统知识,实验技能和一定的分析、解决问题的能力。是后续专业课程学习的基础。 课程教学所要达到的目的是:1、使学生掌握流体静止及运动时的规律以及流体与固体之间的相互作用,并掌握这些规律在工程实际当中的应用,为后续专业课程的学习打下坚实的理论基础。2、通过课堂教学和实验课使学生对工程实践中有关的流体力学问题有较广泛而系统的理论知识、必要的实验技能和一定的分析和解决问题的实际能力。 本课程的任务:通过本课程的学习,学生应掌握流体力学的基本概念,基本理论,以及水力计算的基本方法。使学生具备必要的基础理论和一定的分析、解决实际工程中问题的能力,为学习后继专业课程及从事专业技术工作和进行科学研究奠定必要的基础。 二、课程教学内容及基本要求 第1章绪论 作用于流体上的力 流体的主要力学性质 牛顿内摩擦定律

流体的力学模型 基本要求: 了解本课程在专业及工程中的应用; 掌握流体主要物理性质,特别是粘性和牛顿内摩擦定律;作用在流体上的力;连续介质、不可压缩流体及理想流体的概念。 第2章流体静力学 流体静压强及其特性 流体静压强的分布规律 流体静压平衡微分方程及其积分形式 重力作用下流体静压分布规律 压强的测量、计算与应用 作用于平面的流体静压力 作用于曲面的流体静压力 重力与其它惯性力作用下的流体相对平衡 基本要求: 理解掌握流体静压强、等压面的概念及其性质;流体平衡微分方程及其在相对平衡中的应用; 掌握平面和曲面受压力的计算方法。 第3章一元流体动力学基础 流场,流动参数 描述流体运动的两种方法 流体微元和控制体 连续性方程 伯努利方程的建立及其意义 伯努利方程的应用 一元气流伯努利方程 动量方程及其应用 一元流动模型 流线与迹线,流线方程,流线性质 基本要求: 了解描述流体运动的两种方法; 理解建立以流场为对象的描述流体运动的概念;掌握流体微团运动的基本形式;流

流体力学泵与风机(教学大纲)

《流体力学泵与风机》课程教学大纲 课程简介 课程简介:本门课程讲述流体的基本概念和属性,尤其是流体与刚体和固体在力学行为方面的区别。以此为基础和出发点,介绍流体静平衡所遵循规律及点压和面压的计算方法,并以介绍流体运动的一系列基本概念为前提,推导出流体力学的三大基本方程。然后介绍管路系统的水力计算和流体孔口出流计算以及水击现象的基本概念,并介绍相似性原理和因次分析方法,讲述泵与风机工作原理及典型结构,了解泵与风机的实际运行知识,重点掌握如何选择泵与风机。 课程大纲 一、课程的性质与任务: 本课程是热能与动力工程、建筑环境与设备工程专业的主干技术基础课程之一,是学科基础课。本课程是研究流体的基本力学规律及其在工程(特别是本专业各类工程)中应用的一门学科。 本课程以流体力学基础为主,流体力学部分学生主要应掌握基本理论和计算方法,特别是一元流动的基本理论和计算方法,需要牢固掌握泵与风机结构、工作原理和运行维护知识。这为后续课程的学习提供必要基础知识和计算方法,同时,也为学生今后解决生产实际问题打下理论基础和技能准备。 二、课程的目的与基本要求: 本课程以讲述流体力学基本概念、基础知识和基本原理为主,特别 是一元流动的基本理论和计算方法,培养学生从纷繁复杂的流体运动中 突出主要矛盾、忽略次要矛盾、提炼力学模型的辩证唯物主义的科学思 维方法,着重培养学生解决工程问题的能力。了解流体力学课程的基本 内容及其在制冷、空调、建筑给排水、食品冷藏等工程中的应用,认识

到流体力学是热能与动力工程、建筑环境与设备工程专业的主要专业技术基础课。并通过一定数量习题和实验,使学生具有足够的感性认识和实际动手的能力。通过学习,能正确掌握本课程对各类流体力学问题的分析和处理方法。 三、面向专业: 热能与动力工程、建筑环境与设备工程 四、先修课程: 《高等数学》、《大学物理》、《工程数学》、《工程力学》等。 五、本课程与其它课程的联系: 本课程的先修课程:《高等数学》、《大学物理》、《工程数学》、《工程力学》等。与本课程之间联系是: 1)高等数学:本课程需要高等数学中微分学、积分学、场论等方面 的基础知识; 2)大学物理:大学物理中的力学、分子物理学和热力学以及振动和 波都是学习本课程的基础; 3)工程力学:工程力学是学习本课程的重要基础,特别是其中连续 介质取分离体的概念,应力的概念,受力分析与平衡方程式,牛 顿第二定理及动量定律等。 本课程的后续课程:《传热传质学》、《流体输配管网》、《暖通空调》、《制冷原理与设备》、《汽轮机》等,本课程是学好这些后续课程必备的专业基础。 六、教学内容安排、要求、学时分配及作业: 第一章绪论(4学时) 1.流体力学的研究对象、任务及应用(B); 2.作用在流体上的力(A); 3.流体的主要力学性质(A); 4.流体的力学模型(B)。 作业:P12—P13,习题1-3、1-7、1-9、1-12、1-14. 第二章流体静力学(8学时) 1.流体静压强及其特性(A);

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