华北理工流体力学泵与风机教学大纲.docVIP

河北联合大学：流体力学泵与风机教学大纲

课程名称：流体力学泵与风机

课程名称：FluidMechanicspumpandfun

课程编号：061859

课程类型：专业基础课

学时：72

适用专业：热能工程本科

先修课程：大学物理、工程力学

一、课程的性质、目的与任务

本课程是热能与动力工程等专业的主要专业基础课。它的主要任务是通过各个教学环节，运用各种教学手段和方法，使学生掌握流体运动的基本概念、基本原理、基本计算方法；培养学生分析、解决问题的能力和实验技能，为学习后继课程，从事工程技术工作，科学研究以及开拓新技术领域，打下坚实的基础。

二、课程的内容及学时分配

教学环节课时安排

讲课

习题课

讨论课

实验课

上机

其它

合计

58

6

8

72

1.绪论（建议学时数：4学时）

目的要求：了解本课程在专业及工程中的应用；理解流体主要物理性质，特别是粘性和牛顿内摩擦定律；理解作用在流体上的力；理解连续介质、不可压缩流体及理想流体的概念。

重点难点：流体的主要物理性质；作用在流体上的力——质量力和表面力；连续介质模型；牛顿内摩擦定律。

2.流体静力学（建议学时数：10学时）

目的要求：理解流体静压强的概念及其性质；掌握流体平衡微分方程及其在相对平衡中的应用；掌握流体内部质点压强和总压力的计算。

重点难点：流体静压强及特性；流体平衡微分方程式；重力场中流体的平衡，流体相对平衡运动状态下压强的计算，静止液体对壁面的总压力计算。

3.流体运动学与动力学（建议学时数：12学时）

目的要求：一元流体动力学基础：了解描述流体运动的两种方法，建立以流场为对象的描述流体运动的概念；理解一元流动模型的有关概念；掌握流体运动的总流分析法，能综合运用连续性方程、总流能量方程或气流能量方程和动量方程计算总流问题。不可压缩流体动力学基础：了解流体微团运动的基本形式；理解有势流动和有旋流动；理解连续性微分方程；了解流体运动的微元分析法；了解纳维—斯托克斯方程及其各项的物理意义；了解不可压缩粘性流体紊流运动的基本方程。

重点难点：掌握运用欧拉法求解流体的运动参数，连续性方程、动量方程、动量矩方程、能量方程；伯努利方程及应用。

4.相似原理和量纲分析（建议学时数：4学时）

目的要求：理解力学相似概念、相似准则数的物理意义及应用；了解因次分析法及应用。

重点难点：流动过程的力学相似；流动相似条件；相似模型；量纲分析。

5.管流损失和水利计算（建议学时数：16学时）

目的要求：流动阻力和能量损失：掌握流体运动的两种流态及其判别；理解圆管中层流的运动规律；理解紊流的特性、紊流时均化概念，了解附加切应力及混合长度的概念；理解沿程能量损失的成因和阻力系数的变化规律，掌握沿程能量损失的计算方法；理解局部能量损失的成因，掌握局部能量损失的计算方法。孔口管嘴管道流动：掌握孔口、管嘴的基本公式及其应用；掌握简单管路、串联管路和并联管路的水力计算。

重点难点：粘性流体管内流动的能量损失；圆管中粘性流体的层流流动；沿程损失计算；局部损失计算；管道流动的水力计算；孔口出流的计算。

6.气体一维定常流动（建议学时数：6学时）

目的要求：理解可压缩流体的基本参数、流动分类及基本方程；理解热力过程对流动的作用，掌握渐缩喷管、拉法尔喷管断面参数变化的规律；掌握等熵流动，有沿程损失的圆管等温流动和绝热流动的计算方法。

重点难点：理想气体一元定常流动的运动方程、连续性方程；等温管路中的流动；绝热管路中的流动。

7.泵与风机（建议学时数：12学时）

目的要求：掌握泵与风机的理论基础。掌握泵与风机的样本性能曲线和在管网系统中的工作性能曲线以及二者之间的联系与区别。掌握泵与风机的选择方法和工作性能调整方法。掌握泵与风机联合运行工况的分析方法。

重点难点：泵与风机的工作原理及性能参数；离心式泵与风机的基本方程；叶型及其对性能的影响；理论的流量一一压头曲线和流量一一功率曲线；泵与风机的样本性能曲线；泵与风机相似率与比转数；泵与风机相似率的应用；离心式泵与风机的基本方程、样本性能曲线、相似率及其应用。

三、教材及参考书

教材：《流体力学》孔珑高等教育出版社，2003年5月

《流体力学泵于风机》蔡增基、龙天渝建筑工业出版社，2001年5月

参考书：《流体力学泵与风机》，周漠仁，中国建筑工业出版社，1985年4月；

《工程流体力学》，李诗久，机械工业出版社，1980年3月。

四、责任认定

1、大纲执笔人：郑铁民

2、大纲审定人：李海英