工程流體力學(xué)A實(shí)驗(yàn)教學(xué)大綱

工程流體力學(xué)A實(shí)驗(yàn)教學(xué)大綱01.教學(xué)單位名稱：機(jī)械科學(xué)與工程學(xué)院02.實(shí)驗(yàn)中心名稱：機(jī)械電子工程實(shí)驗(yàn)室03.課程名稱：工程流體力學(xué)A04.課程代碼：41240205.課程類別：學(xué)科基礎(chǔ)課06.課程性質(zhì)：必修07.課程學(xué)時(shí)：60學(xué)時(shí)（其中含實(shí)驗(yàn)18學(xué)時(shí)）08.課程學(xué)分：309.面向?qū)I(yè)：熱能與動(dòng)力工程10.實(shí)驗(yàn)課程的教學(xué)任務(wù)、要求和教學(xué)目的1教學(xué)任務(wù)和目的工程流體力學(xué)是一門基礎(chǔ)科學(xué)，在工程技術(shù)領(lǐng)域，土木、交通、建筑、水利、機(jī)械、動(dòng)力、環(huán)保、化工等領(lǐng)域中，涉及大量的流體力學(xué)問(wèn)題。實(shí)際流動(dòng)往往異常復(fù)雜(例如湍流)，理論分析和數(shù)值計(jì)算會(huì)遇到巨大的數(shù)學(xué)和計(jì)算方面的困難，得不到具體結(jié)果，只能通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)觀測(cè)和實(shí)驗(yàn)室模擬進(jìn)行研究。因此實(shí)驗(yàn)課是學(xué)習(xí)工程流體力學(xué)課程的重要環(huán)節(jié)。應(yīng)用測(cè)試技術(shù)和實(shí)驗(yàn)方法來(lái)解決實(shí)際的流體力學(xué)問(wèn)題，這就是流體力學(xué)實(shí)驗(yàn)研究的課題。流體力學(xué)實(shí)驗(yàn)的目的是研究流體運(yùn)動(dòng)中的新現(xiàn)象和相應(yīng)的規(guī)律；通過(guò)觀察流動(dòng)現(xiàn)象，驗(yàn)證所學(xué)理論，學(xué)會(huì)解決工程實(shí)際問(wèn)題；通過(guò)觀察研究各種流動(dòng)現(xiàn)象的本構(gòu)關(guān)系，培養(yǎng)學(xué)生觀測(cè)和分析流動(dòng)現(xiàn)象的能力，更好地認(rèn)識(shí)流體流動(dòng)的基本概念和基本規(guī)律，從而研究新型測(cè)試儀器和測(cè)量方法。2教學(xué)基本要求學(xué)習(xí)并掌握流體力學(xué)實(shí)驗(yàn)的基本原理及方法，具備查閱資料、制訂實(shí)驗(yàn)方案、實(shí)施實(shí)驗(yàn)方案、數(shù)據(jù)處理、分析總結(jié)和撰寫(xiě)實(shí)驗(yàn)報(bào)告的能力。熟悉有關(guān)儀器的使用方法和有關(guān)設(shè)備的用途，訓(xùn)練基本實(shí)驗(yàn)技能。掌握基本的觀測(cè)方法、儀器使用和數(shù)據(jù)分析方法，培養(yǎng)學(xué)生實(shí)驗(yàn)研究的興趣和動(dòng)手能力；同時(shí)學(xué)會(huì)如何整理流體力學(xué)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，撰寫(xiě)實(shí)驗(yàn)報(bào)告，為學(xué)生今后獨(dú)立進(jìn)行類似工作打下堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。注意啟發(fā)學(xué)生的創(chuàng)新思維，培養(yǎng)創(chuàng)新能力，根據(jù)條件安排一定的綜合性實(shí)驗(yàn)，鍛煉學(xué)生獨(dú)立綜合實(shí)驗(yàn)?zāi)芰Α?1.學(xué)生應(yīng)掌握的實(shí)驗(yàn)技術(shù)及實(shí)驗(yàn)?zāi)芰Γ?）靜水壓強(qiáng)實(shí)驗(yàn)（2學(xué)時(shí)）①掌握用測(cè)壓管測(cè)量流體靜壓強(qiáng)的技能；②驗(yàn)證不可壓縮流體靜力學(xué)基本方程；③通過(guò)對(duì)諸多流體靜力學(xué)現(xiàn)象的實(shí)驗(yàn)分析研討，進(jìn)一步提高解決靜力學(xué)實(shí)際問(wèn)題的能力；④鞏固絕對(duì)壓強(qiáng)、相對(duì)壓強(qiáng)、真空度概念。（2）伯努力方程驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)（2學(xué)時(shí)）①觀察流體經(jīng)伯努利方程（又稱能量方程）實(shí)驗(yàn)管時(shí)的能量轉(zhuǎn)化情況,并對(duì)實(shí)驗(yàn)中出現(xiàn)的現(xiàn)象進(jìn)行分析，從而加深對(duì)能量方程的理解；②掌握用畢托管測(cè)流速的方法；③驗(yàn)證伯努利方程。（3）動(dòng)量定律實(shí)驗(yàn)（2學(xué)時(shí)）①驗(yàn)證不可壓縮流體恒定流的動(dòng)量方程；②通過(guò)對(duì)動(dòng)量與流速、流量、出射角度、動(dòng)量矩等因素間相關(guān)性的分析研討，進(jìn)一步掌握流體動(dòng)力學(xué)的動(dòng)量守恒定理；（4）流動(dòng)阻力系數(shù)測(cè)定實(shí)驗(yàn)（2學(xué)時(shí)）①掌握測(cè)定管路流動(dòng)沿程水頭損失系數(shù)的方法，分析圓管層流和紊流的沿程損失與平均流速定量關(guān)系；②掌握測(cè)定管道局部水頭損失系數(shù)的方法，實(shí)測(cè)局部水頭損失系數(shù)值，并與理論公式或經(jīng)驗(yàn)公式計(jì)算值相比較。（5）流量計(jì)校正實(shí)驗(yàn)（4學(xué)時(shí)）①了解孔板、文丘管流量計(jì)的構(gòu)造、安裝和使用方法②標(biāo)定孔板、文丘管流量計(jì)流量和壓差的關(guān)系，計(jì)算孔流系數(shù)。（6）流體力學(xué)綜合實(shí)驗(yàn)（4學(xué)時(shí)）學(xué)生自行設(shè)計(jì)各種管路結(jié)構(gòu)，進(jìn)行彎管、突擴(kuò)、突縮、漸縮、漸擴(kuò)、沿程阻力系數(shù)測(cè)定。（7）風(fēng)洞實(shí)驗(yàn)（2學(xué)時(shí)）①了解低速風(fēng)洞的基本結(jié)構(gòu)和熟悉風(fēng)洞實(shí)驗(yàn)的基本原理；②熟悉測(cè)定物體表面壓強(qiáng)的分布方法③測(cè)定機(jī)翼的壓力分布，掌握獲得機(jī)翼氣動(dòng)特性曲線的實(shí)驗(yàn)方法。（8）流動(dòng)現(xiàn)象演示實(shí)驗(yàn)①應(yīng)用流動(dòng)演示儀演示各種不同邊界條件下的水流形態(tài)，以觀察在不同邊界條件下的流線、旋渦等，增強(qiáng)對(duì)流體運(yùn)動(dòng)特性的認(rèn)識(shí)。②應(yīng)用流動(dòng)演示儀演示水流繞過(guò)不同形狀物體的駐點(diǎn)、尾流、渦街現(xiàn)象及非自由射流等，增強(qiáng)對(duì)這些現(xiàn)象的感性認(rèn)識(shí)。（9）雷諾實(shí)驗(yàn)觀察層流和紊流的流動(dòng)特征及轉(zhuǎn)變情況，以加深對(duì)層流、紊流形態(tài)的感性認(rèn)識(shí)。12.開(kāi)設(shè)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目開(kāi)設(shè)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目一覽表實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目編號(hào)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目名稱實(shí)驗(yàn)類型實(shí)驗(yàn)性質(zhì)實(shí)驗(yàn)學(xué)時(shí)每組人數(shù)首次開(kāi)出年月41240201靜水壓強(qiáng)實(shí)驗(yàn)綜合必做212014090141240202伯努力方程驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證必做222014090141240203動(dòng)量定律實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證必做212014090141240204流動(dòng)阻力系數(shù)測(cè)定實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證必做212014090141240205流量計(jì)校正實(shí)驗(yàn)綜合必做412014090141240206流體力學(xué)綜合實(shí)驗(yàn)綜合必做412014090141240207風(fēng)洞實(shí)驗(yàn)綜合必做212014090141240208流動(dòng)現(xiàn)象演示實(shí)驗(yàn)演示選做62014090141240209雷諾實(shí)驗(yàn)演示選做62014090113.實(shí)驗(yàn)教材或指導(dǎo)書(shū)或主要參考資料[1]王輝等編.工程流體力學(xué)實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書(shū)自編2000[2]毛根海等.流體力學(xué)實(shí)驗(yàn)CAI浙江大學(xué)2008.114.考核要求、考核方式及成績(jī)?cè)u(píng)定標(biāo)準(zhǔn)本課程的總學(xué)時(shí)為60學(xué)時(shí)，其中實(shí)驗(yàn)為18學(xué)時(shí)，占總學(xué)時(shí)的30％。實(shí)驗(yàn)課采用開(kāi)放實(shí)驗(yàn)教學(xué)方式，實(shí)驗(yàn)前學(xué)生必須提前到實(shí)驗(yàn)室預(yù)約。本課程10學(xué)時(shí)實(shí)驗(yàn)為自主設(shè)計(jì)，要求學(xué)生自己動(dòng)手做。要求學(xué)生在實(shí)驗(yàn)前預(yù)習(xí)實(shí)驗(yàn)教材