工程流體力學(xué)教學(xué)大綱

1、本教學(xué)大綱詳細(xì)說明了在學(xué)習(xí)中的重點(diǎn)，以與從課時(shí)可以看出其的認(rèn)知 程度?工程流體力學(xué)?教學(xué)大綱一、課程根本信息1、課程英文名稱： Engin eeri ng Hydrody namics2、課程類別：專業(yè)根底課程3、課程學(xué)時(shí)：總學(xué)時(shí) 88，實(shí)驗(yàn)學(xué)時(shí)124、學(xué)分：5.55、 先修課程：?高等數(shù)學(xué)?、?大學(xué)物理?、?工程力學(xué)?6、適用專業(yè)：油氣儲(chǔ)運(yùn)工程7、 大綱執(zhí)筆：油氣儲(chǔ)運(yùn)教研室云萍8、大綱審批：石油工程學(xué)院學(xué)術(shù)委員會(huì)9、制定修訂2006.11二、課程的目的與任務(wù)工程流體力學(xué)是油氣儲(chǔ)運(yùn)工程專業(yè)的一門主要專業(yè)根底課程。它的主要任務(wù)是通過各個(gè)教學(xué)環(huán)節(jié)，使學(xué)生掌握流體運(yùn)動(dòng)的根本概念、 根本理論、根本計(jì)算

2、方法和根本實(shí)驗(yàn)技能，提 高學(xué)生分析和解決實(shí)際問題的能力， 為以后學(xué)習(xí)專業(yè)知識(shí)， 從事專業(yè)技術(shù)工作和科研打下必 要的流體力學(xué)根底。三、課程的根本要求通過本課程的學(xué)習(xí)，了解流體的物理性質(zhì)，掌握流體的平衡規(guī)律、 流體的運(yùn)動(dòng)規(guī)律、流 體與其接觸的固體壁面間的受力特點(diǎn)、 壓力管路中的水力計(jì)算、氣體動(dòng)力學(xué)根底知識(shí)與非牛 頓流體運(yùn)動(dòng)規(guī)律等容。四、教學(xué)容要求與學(xué)時(shí)分配1. 流體與其主要物理性質(zhì)4學(xué)時(shí)1具體容工程流體力學(xué)的研究對(duì)象 流體的特性、連續(xù)介質(zhì)的假說流體的密度和重度 流體的壓縮性、膨脹性和粘性作用在流體上的力2重點(diǎn)：流體的物性與作用在流體上的力3難點(diǎn)：粘性4根本要求正確理解流體的主要物理性質(zhì)，特別是粘性

3、和牛頓摩擦定律正確理解流體連續(xù)介質(zhì)、理想流體和實(shí)際流體、不可壓縮流體和可壓縮流體的概念2. 流體靜力學(xué)10學(xué)時(shí)1具體容流體靜壓強(qiáng)與特性 流體平衡微分方程式 流體靜力學(xué)根本方程式 壓力的基準(zhǔn)和計(jì)量 流體相對(duì)平衡靜止流體作用在平面上的力 靜止流體作用在曲面上的力2重點(diǎn)：流體靜壓強(qiáng)的特性，流體靜力學(xué)根本方程式的應(yīng)用，靜止流體作用在平面、曲面 上的力 3難點(diǎn)：靜止流體作用在平面、曲面上的力4根本要求掌握流體靜壓強(qiáng)的概念與其性質(zhì)掌握流體平衡微分方程式與應(yīng)用，能夠熟練地進(jìn)展點(diǎn)壓強(qiáng)和總壓力的計(jì)算3. 流體運(yùn)動(dòng)學(xué)與動(dòng)力學(xué)根底14學(xué)時(shí)1具體容研究流體運(yùn)動(dòng)的拉格朗日法與歐拉法流體運(yùn)動(dòng)的根本概念恒定流動(dòng)的連續(xù)性方程

4、理想流體運(yùn)動(dòng)微分方程式理想流體伯努利方程式實(shí)際流體伯努利方程式與其意義伯努利方程式的應(yīng)用泵對(duì)液體能量的增加系統(tǒng)與控制體動(dòng)量定理與其應(yīng)用 2重點(diǎn)：流體運(yùn)動(dòng)的根本概念，伯努利方程式的應(yīng)用，泵對(duì)流體能量的增加，動(dòng)量定理的 應(yīng)用 3難點(diǎn)：實(shí)際流體伯努利方程式的推導(dǎo)，輸運(yùn)公式的推導(dǎo)，能量方程、動(dòng)量方程的靈活應(yīng) 用 4根本要求歐拉運(yùn)動(dòng)方能量方程式伯了解描述流體運(yùn)動(dòng)的兩種方法，建立以流場(chǎng)為對(duì)象描述流體運(yùn)動(dòng)的概念 掌握連續(xù)性方程式，流體微團(tuán)運(yùn)動(dòng)的根本形式和理想流體運(yùn)動(dòng)微分方程式 程式結(jié)實(shí)掌握流體運(yùn)動(dòng)的總流分析法， 能夠比較靈活地綜合運(yùn)用連續(xù)方程式,努利方程式和動(dòng)量方程式計(jì)算總流問題4. 流體阻力和水頭損失14

5、學(xué)時(shí)1具體容實(shí)際流體運(yùn)動(dòng)微分方程式管路中流動(dòng)阻力產(chǎn)生的原因與分類因次分析和相似原理層流與紊流圓管層流分析紊流理論淺析管路中的沿程阻力局部阻力附面層理論根底2重點(diǎn)：因次分析和相似原理中的根本概念，n定理的具體應(yīng)用，圓管層流的運(yùn)動(dòng)規(guī)律, 沿程與局部阻力的計(jì)算3難點(diǎn)：實(shí)際流體運(yùn)動(dòng)微分方程式納維司托克斯方程式的推導(dǎo)4根本要求掌握流體運(yùn)動(dòng)微分方程式納維 一司托克斯方程式與應(yīng)用掌握因次分析法，掌握力學(xué)相似概念和主要相似準(zhǔn)那么的意義與用途掌握流體運(yùn)動(dòng)的兩種流動(dòng)狀態(tài)與其判別掌握?qǐng)A管中層流的流動(dòng)規(guī)律了解能量損失阻力系數(shù)和水頭損失的原因，明確影響阻力系數(shù)的因素， 熟練掌握計(jì)算阻力系數(shù)和水頭損失方法了解邊界層概念和

6、邊界層別離現(xiàn)象5. 壓力路的水力計(jì)算12學(xué)時(shí)1具體容管路特性曲線長(zhǎng)管的水力計(jì)算沿程均勻泄流短管的水力計(jì)算孔口和管嘴出流 2重點(diǎn)：長(zhǎng)管、短管的水力計(jì)算3難點(diǎn)：復(fù)雜長(zhǎng)管、短管的水力計(jì)算4根本要求理解長(zhǎng)管、短管，串聯(lián)、并聯(lián)管路的水力特性的概念掌握有壓定常管流的水力計(jì)算，掌握孔口、管嘴的水力計(jì)算6. 一元非恒定流動(dòng)4學(xué)時(shí)1具體容一元非恒定流動(dòng)根本方程式連續(xù)性方程式、運(yùn)動(dòng)方程式水擊現(xiàn)象與水擊壓力的計(jì)算理想流體的水擊波動(dòng)方程式變水頭泄流與排空 2重點(diǎn)：水擊壓力的計(jì)算，變水頭泄流與排空3難點(diǎn)：理想流體的水擊波動(dòng)方程式推導(dǎo) 4根本要求了解管路中水擊現(xiàn)象，能夠進(jìn)展水擊壓力計(jì)算 了解變水頭泄流與排空的水力計(jì)算7.

7、 理想流體二元不可壓縮流動(dòng)4學(xué)時(shí)1具體容流體微團(tuán)運(yùn)動(dòng)的分析、勢(shì)流和渦流平面勢(shì)流勢(shì)流的迭加原理繞流的升力和阻力 2重點(diǎn)：概念與理論推導(dǎo) 3難點(diǎn)：理論推導(dǎo) 4根本要求了解本章所涉與到的概念、能確定流體的速度勢(shì)與流函數(shù)8. 一元?dú)怏w動(dòng)力學(xué)根底8學(xué)時(shí)1具體容氣體動(dòng)力學(xué)根本概念微小擾動(dòng)在空氣中的傳播氣體一元恒定流動(dòng)根本方程式能量方程式、狀態(tài)方程式、動(dòng)量方程式理想氣體一元等熵流動(dòng)的特性絕熱氣流壓縮性的影響氣流速度與斷面形狀間的關(guān)系氣體從管嘴的等熵出流實(shí)際氣體在管道中的定常流動(dòng) 2重點(diǎn)：氣體一元等熵流動(dòng)的特性 3難點(diǎn)：氣體一元等熵流動(dòng)的特性 4根本要求掌握可壓縮流體一元恒定流動(dòng)的根本方程正確理解壓力波的傳播、聲速和馬赫數(shù)的概念掌握完全氣體一元等熵恒定流動(dòng)、滯止?fàn)顟B(tài)、臨界狀態(tài)與極限速度 了解可壓縮流體在變截面管中的流動(dòng)。9. 非牛頓流體管流8學(xué)時(shí)1具體容非牛頓流體的流變性、本構(gòu)方程和分類非牛頓流體的研究方法非牛頓流體在圓管中的流動(dòng)規(guī)律非牛頓流體流變參數(shù)的測(cè)定原理 2重點(diǎn)：非牛頓流體的本構(gòu)方程與非牛頓流體在圓管中的水力計(jì)算。3難點(diǎn)：非牛頓流體在圓管中的流動(dòng)規(guī)律4根本要求了解非牛頓流體的流變性、本構(gòu)方程和分類掌握幕律流體和賓漢流體在圓管和環(huán)空管中的流動(dòng)規(guī)律了解幕律流體和賓漢流體的流變參數(shù)測(cè)定原理五、考核方式閉卷筆試1、平時(shí)成績(jī)110%2、實(shí)驗(yàn)成績(jī)120