《流體機(jī)械原理》課程教學(xué)大綱

《流體機(jī)械》教學(xué)大綱課程英文名PrincipleofFluidMachinery課程代碼B0804Z51學(xué)分2總學(xué)時(shí)32理論學(xué)時(shí)32實(shí)驗(yàn)/實(shí)踐學(xué)時(shí)0課程類別專業(yè)課課程性質(zhì)任選先修課程流體力學(xué)適用專業(yè)工程力學(xué)開(kāi)課學(xué)院計(jì)量測(cè)試工程學(xué)院注：課程類別是指公共基礎(chǔ)課/學(xué)科基礎(chǔ)課/專業(yè)課；課程性質(zhì)是指必修/限選/任選。一、課程地位與課程目標(biāo)（一）課程地位流體機(jī)械原理主要闡述葉片式流體機(jī)械的原理，包括水輪機(jī)、水泵、風(fēng)機(jī)和壓縮機(jī)的工作原理。本課程主要講授葉片式流體機(jī)械工作原理及分類方法、流體機(jī)械的基本性能與特性曲線、能量傳遞或轉(zhuǎn)換過(guò)程、能量方程、能量轉(zhuǎn)換中的損失、流體機(jī)械的相似理論。水力機(jī)械的空化與空蝕的機(jī)理。自吸式泵的氣液分離和自吸原理。流體機(jī)械基本結(jié)構(gòu)型式與選型。流體機(jī)械運(yùn)行中常出現(xiàn)的特殊問(wèn)題、流體機(jī)械型譜制定及選型。它是工程力學(xué)專業(yè)的一門(mén)選修專業(yè)課，為學(xué)習(xí)泵與風(fēng)機(jī)的設(shè)計(jì)、水輪機(jī)的設(shè)計(jì)、流體機(jī)械測(cè)試技術(shù)打好基礎(chǔ)。（二）課程目標(biāo)1.知識(shí)水平教學(xué)目標(biāo)通過(guò)本課程的學(xué)習(xí)，為學(xué)習(xí)泵與風(fēng)機(jī)的設(shè)計(jì)、水輪機(jī)的設(shè)計(jì)、流體機(jī)械測(cè)試技術(shù)打好基礎(chǔ)。2.能力培養(yǎng)目標(biāo)培養(yǎng)學(xué)生葉片式流體機(jī)械工作原理及分類方法、流體機(jī)械的基本性能與特性曲線、能量傳遞或轉(zhuǎn)換過(guò)程、能量方程、能量轉(zhuǎn)換中的損失、流體機(jī)械的相似理論，從而為學(xué)習(xí)泵與風(fēng)機(jī)的設(shè)計(jì)、水輪機(jī)的設(shè)計(jì)、流體機(jī)械測(cè)試技術(shù)打好基礎(chǔ)，利用此課程對(duì)學(xué)生進(jìn)行工程力學(xué)專業(yè)綜合教育作用，并為后續(xù)課程的學(xué)習(xí)打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)和形成專業(yè)的思維方式。3.素質(zhì)培養(yǎng)目標(biāo)能艱苦奮斗，有踏實(shí)的科學(xué)精神、積極向上的學(xué)風(fēng)和對(duì)工程力學(xué)專業(yè)知識(shí)的喜歡及對(duì)社會(huì)的奉獻(xiàn)精神。4.思政和勞務(wù)教育目標(biāo)通過(guò)本課程的德育學(xué)習(xí)，幫助學(xué)生理解本課程中蘊(yùn)含的文化基因和價(jià)值范式，在專業(yè)知識(shí)的學(xué)習(xí)中不斷了解我國(guó)流體機(jī)械的發(fā)展水平及其與國(guó)外先進(jìn)水平的差距所在，激勵(lì)學(xué)生自覺(jué)把個(gè)人的理想追求融入到實(shí)現(xiàn)中華民族偉大復(fù)興中。二、課程目標(biāo)達(dá)成的途徑與方法以課堂教學(xué)為主，結(jié)合課后作業(yè)、課堂討論、小組大作業(yè)、實(shí)驗(yàn)教學(xué)等。課堂教學(xué)：講述流體機(jī)械的基本類型和工作原理及其應(yīng)用。介紹基本控制方程和基本求解方法，講解通用控制方程的原理、網(wǎng)格劃分、邊界條件等，讓學(xué)生對(duì)相關(guān)概念、理論有基本的了解和掌握。課后作業(yè)：流體機(jī)械課程理論較多同時(shí)與工程實(shí)際關(guān)系緊密，課后習(xí)題可幫助學(xué)生加深對(duì)相關(guān)理論和概念的理解，通過(guò)習(xí)題訓(xùn)練，培養(yǎng)學(xué)生分析解決實(shí)際問(wèn)題的能力。課堂討論：流體機(jī)械課程中有些內(nèi)容比較抽象，有些問(wèn)題可以有多種解決途徑，通過(guò)安排2-3次課堂討論調(diào)動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)的主觀能動(dòng)性，引導(dǎo)學(xué)生發(fā)散思維，鼓勵(lì)學(xué)生批判精神，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新意識(shí)和創(chuàng)新能力。思政和勞務(wù)教育：學(xué)習(xí)我國(guó)老一輩流體機(jī)械專家等在流體機(jī)械發(fā)展中的突出貢獻(xiàn)和愛(ài)國(guó)情懷，介紹我國(guó)南水北調(diào)、三峽等重大工程中流體機(jī)械的應(yīng)用和關(guān)鍵作用。三、課程目標(biāo)與相關(guān)畢業(yè)要求的對(duì)應(yīng)關(guān)系課程目標(biāo)課程目標(biāo)對(duì)畢業(yè)要求的支撐程度（H、M、L）畢業(yè)要求7畢業(yè)要求9課程目標(biāo)1HM課程目標(biāo)2HM課程目標(biāo)3MM注：1.支撐強(qiáng)度分別填寫(xiě)H、M或L（其中H表示支撐程度高、M為中等、L為低）。課程主要內(nèi)容與基本要求第一章緒論（4學(xué)時(shí)）了解工程流體機(jī)械的定義與分類；流體機(jī)械在國(guó)民經(jīng)濟(jì)中的應(yīng)用；深刻理解我國(guó)與國(guó)外先進(jìn)水平之間的差距和亟待解決的問(wèn)題。重點(diǎn)：工程流體機(jī)械的定義與分類。難點(diǎn)：工作機(jī)與原動(dòng)機(jī)的區(qū)分。第二章葉片式流體機(jī)械概述（4學(xué)時(shí)）了解葉片式流體機(jī)械的定義和主要特征，葉輪（轉(zhuǎn)輪，動(dòng)葉），葉片，導(dǎo)葉，殼體，掌握流量，水頭（揚(yáng)程，壓力，能量頭，壓縮比），轉(zhuǎn)速，功率，吸程，了解汽蝕余量，了解自吸式泵的氣液分離特性和自吸原理，了解水輪機(jī)結(jié)構(gòu)，泵與風(fēng)機(jī)的結(jié)構(gòu)。了解流體機(jī)械在我國(guó)重大工程中的應(yīng)用情況。重點(diǎn)：葉片式流體機(jī)械的定義和主要特征。難點(diǎn)：汽蝕余量，自吸原理。第三章葉片式流體機(jī)械中的能量轉(zhuǎn)換（4學(xué)時(shí)）流體在葉輪中的運(yùn)動(dòng)；掌握葉片式流體機(jī)械的基本方程式，過(guò)流部件的作用原理；了解流道中介質(zhì)參數(shù)的變化，變工況的流動(dòng)，掌握流體機(jī)械內(nèi)的能量損失及效率，有限葉片數(shù)的影響，反作用度。重點(diǎn)：葉片式流體機(jī)械的基本方程式。難點(diǎn)：流體機(jī)械內(nèi)的能量損失及效率。第四章流體機(jī)械的相似理論（8學(xué)時(shí)）了解流體機(jī)械的流動(dòng)相似準(zhǔn)則，相似理論在流體機(jī)械中的具體應(yīng)用；掌握比轉(zhuǎn)速的定義，比轉(zhuǎn)速與葉片形狀。重點(diǎn)：流體機(jī)械的流動(dòng)相似準(zhǔn)則。難點(diǎn)：比轉(zhuǎn)速。第五章葉片式流體機(jī)械的空化與空蝕（4學(xué)時(shí)）理解葉片式流體機(jī)械的空化與空蝕機(jī)理，水力機(jī)械的空化參數(shù)，空化與空蝕的防護(hù)及改善措施。重點(diǎn)：葉片式流體機(jī)械的空化與空蝕機(jī)理。難點(diǎn)：水力機(jī)械的空化參數(shù)。第六章軸流式流體機(jī)械的設(shè)計(jì)計(jì)算（4學(xué)時(shí)）了解軸流式流體機(jī)械的基本理論；掌握機(jī)翼與升力的理論。重點(diǎn)：軸流式流體機(jī)械的基本理論。難點(diǎn)：機(jī)翼與升力的理論。第七章流體機(jī)械的特性曲線與運(yùn)行調(diào)節(jié)（4學(xué)時(shí)）了解流體機(jī)械特性曲線的定義與分類，理解流體機(jī)械的運(yùn)行調(diào)節(jié)。重點(diǎn)：流體機(jī)械特性曲線的定義與分類。難點(diǎn)：流體機(jī)械的運(yùn)行調(diào)節(jié)。五、課程學(xué)時(shí)安排章節(jié)號(hào)教學(xué)內(nèi)容學(xué)時(shí)數(shù)學(xué)生任務(wù)對(duì)應(yīng)課程目標(biāo)第一章緒論41.工程流體機(jī)械的定義與分類1題課程目標(biāo)3第二章 葉片式流體機(jī)械概述41.掌握葉片式流體機(jī)械的定義和主要特征1題課程目標(biāo)1第三章 葉片式流體機(jī)械中的能量轉(zhuǎn)換41.掌握葉片式流體機(jī)械的基本方程式課程目標(biāo)1第四章 流體機(jī)械的相似理論81.流體機(jī)械的流動(dòng)相似準(zhǔn)則課程目標(biāo)1課程目標(biāo)2第五章 葉片式流體機(jī)械的空化與空蝕41.葉片式流體機(jī)械的空化與空蝕機(jī)理課程目標(biāo)1課程目標(biāo)2第六章 軸流式流體機(jī)械的設(shè)計(jì)計(jì)算41.軸流式流體機(jī)械的基本理論課程目標(biāo)1第七章 流體機(jī)械的特性曲線與運(yùn)行調(diào)節(jié)41.流體機(jī)械特性曲線的定義與分類課程目標(biāo)1課程目標(biāo)2六、實(shí)踐環(huán)節(jié)及基本要求無(wú)七、考核方式及成績(jī)?cè)u(píng)定考核內(nèi)容考核方式評(píng)定標(biāo)準(zhǔn)（依據(jù)）占總成績(jī)比例過(guò)程考核到課率、課堂討論發(fā)言、平時(shí)作業(yè)和實(shí)驗(yàn)報(bào)告到課率（滿分5分）：缺課1次扣1分；課堂討論（滿分3分）：積極參與，觀點(diǎn)新穎3分，積極參與2分，其他1分；平時(shí)作業(yè)（滿分12分）：每次作業(yè)按5分制給分，最后取平均分并按滿分12進(jìn)行折算實(shí)驗(yàn)報(bào)告（滿分10分）：取4次實(shí)驗(yàn)報(bào)告的平均分。30%期末考核論文70%考核類別考查成績(jī)登記方式百分制八、推薦教材與主要參考書(shū)（一）推薦教材：《流體機(jī)械原理》，張克危主編，機(jī)械