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课程编号：0805120517PF 《过程流体力学》（Process Fluid Mechanics）课程教学大纲 48学时 3学分 一、课程性质、目的及任务 本课程是矿物加工工程专业基础必修课。流体力学与流体机械具有较系统的理论体系，同时又密切联系工程实际，专业针对性强。 通过本课程的学习，使学生较全面地掌握流体的特点及流体的基本概念、流体静力学的基本计算、流体动力学的基本理论、流体机械的工作原理，熟悉流体机械的基本构造、操作、维护及泵的选型，培养学生分析和解决实际问题的能力，为学生从事相关行业的科学研究和技术开发打下基础。 二、适用专业 矿物加工工程 三、先修课程 高等数学，大学物理，工程力学。 四、课程的基本要求 通过本课程的学习，学生应该达到下列要求：熟练掌握流体的特点及流体的基本概念；理解流体的连续介质模型以及流体的主要物理性质；熟练掌握流体静力学的基本计算；理解流体力学的基本理论，并能熟练地进行有关计算，了解流体流动微分方程以及流体相似原理、相似准则与量纲分析等；掌握流体机械的工作原理，熟悉流体机械的基本构造和有关的操作，并能熟练掌握泵的选型。 五、课程的教学内容 （一）课程讲授的教学内容 绪论 流体力学的任务和发展概括，流体力学在矿物加工工程中的应用，泵与风机在国民经济中的作用和地位。 第一部分 流体力学 第一章 流体及其物理性质 流体的定义和连续介质模型，流体的主要物理性质，流体的分类，作用在流体上的力。 第二章 流体静力学 流体静压强及其特性，流体的平衡方程式，重力作用下的流体平衡，液柱式测压计，平面上的静水总压力，曲面上的流体总压力，液体的相对平衡理论。 流体运动学和动力学基础 描述流体运动的两种方法，描述流体运动的几个基本概念，流体流动的连续性方程，理想流体的运动微分方程，理想流体微元流束的伯努利方程，伯努利方程的应用，定常流动的动量方程，定常流动的动量矩方程。 第四章 相似原理和量纲分析 相似的基本概念，流体流动过程中相似准数的导出，相似三定律，量纲分析法，模型研究法。 第五章 黏性流体的管内流动 管内流动的能量损失，流动阻力和流动损失，黏性流体的两种流动状态，圆管中流体的层流流动，圆管中流体的紊流流动，沿程阻力系数的实验研究，局部损失，管路性能曲线，简单管路计算，串联与并联管路计算，管网计算基础。 第六章 颗粒在流体中的运动与固液两相流基础 固液两相流中颗粒受力分析，固液两相流的运动特性，固液两相流基本理论及其应用。 第二部分 流体机械 泵与风机的基本参数与分类 泵与风机的主要性能参数，泵与风机的分类及其应用。 常见叶片式泵与风机的主要结构 离心式泵与风机的主要部件，离心式泵与风机的整体结构，轴流式泵与风机的主要结构。 第三章 叶片式泵与风机的理论基础 离心泵与风机的设计能头，泵与风机的实际能头计算，离心式泵与风机的性能曲线，泵与风机的相似定律与比转数，泵的汽蚀与安装高度，轴流泵与风机的叶轮理论和性能。 第四章 泵与风机的运行调节 泵与风机的工作点，运行工况的调节，泵与风机的联合运行，变速调节的变速方式，泵与风机的工作稳定性，泵与风机的启动、运行与维护，泵与风机的选型。 （二）课堂讨论的教学内容 1. 身边的流体力学与思考 2. 钱学森与卡门．钱公式 六、学时分配表 内容 研讨 实验 上机 小计 绪论 2 2 第一部分 流体力学 第一章 流体及其物理性质 2 2 第二章 流体静力学 8 8 第三章 流体运动学和动力学基础 4 4 第四章 相似原理和量纲分析 10 10 第五章 黏性流体的管内流动 8 8 第六章 颗粒在流体中的运动与固液两相流基础 4 4 第二部分 流体机械 第一章 泵与风机的基本参数与分类 2 2 第二章 常见叶片式泵与风机的主要结构 2 2 第三章 叶片式泵与风机的理论基础 4 4 第四章 泵与风机的运行调节 2 2 合 计 48 48 七、主要参考书 使用教材：《流体力学泵与风机》（高等学校十二五精品规划教材），杨春，高红斌主编，中国水利水电出版社，2011 1.《流体力学泵与风机》，邢国清主编，中国电力出版社，2009 2．《工程流体力学泵与风机》，伍悦滨，朱蒙生主编，化学工业出版社，2006 3.《工程流体力学》，潘文全编，清华大学出版社，1988 4．《应用流体力学》，毛根海主编，高等教育出版社，2006 5．《流体力学》，李玉柱等编，高等教育出版社，1998 八、考核方式 1．教学过程中，注意学生自学能力、计算能力、独立思考、动手能力的培养，教授内容要广，尽可能少受专业的影响。 2．定期布置作业，作业量：每章2～6题。 3．成绩构成