流体力学与流体机械课程教学指导

《流体力学与流体机械》课程教学指导一、本课程的性质、目的本课程是环境工程专业的一门重要的基础理论课。通过本课程的学习，使学生熟练掌握有关流体力学的基本概念、基本理论和基本方法。培养学生独立地分析和求解从工程中简化出来的具体流体力学问题的能力，为后续专业课程的学习打好基础。二、本课程的教学重点本课程的教学应着重立足于：1、流体力学中基本物理现象、基本概念和基本规律；2、流体静力学的基本概念、相关理论和分析计算3、流体动力学的基本概念、相关理论和分析计算；4、水泵和风机的工作原理、结构、类型；三、本课程教学中应注意的问题鉴于流体力学与流体机械的基础性、实践性等特点，本课程的教学过程中应该注意：1、注意结合具体的工程实例对课本内容进行讲解，增加学生的可接受性和兴趣；2、培养学生的自主学习能力；3、教学过程中要求学生完成一定量的习题与作业，以培养其运用所学知识分析解决问题的能力。四、本课程的教学目的通过本课程所有教学环节，应使学生：1、掌握流体力学的有关概念、基本理论和基本规律；2、掌握流体静力学的基本概念、相关理论和分析计算3、掌握流体动力学的基本概念、相关理论和分析计算；4、了解水泵和风机的工作原理、结构、类型；五、本课程采用的教学方法本课程的基本概念、主要理论、基本规律和计算方法等主要内容采用课堂讲授（多媒体）方法，部分章节在教师指导下的采用分组讨论或自学的方式。六、课程教学资料教材：《流体力学与流体机械》，屠大燕主编，中国建筑工业出版社，1994年。参考书：《流体力学与流体机械》，孙尚勇主编，煤炭工业出版社，1991年。七、成绩评定本课程为考试课，考试方式为闭巻，必须掌握的内容占60%，熟习、理解的内容占30%，一般了解的内容占10%。八、先修课程要求本课程的学习，学生应先修完《高等数学》、《大学物理》、《工程力学》等课程。九、课程内容课时安排本课程共分为十章。第1章概论4学时本章的重点难点：1、流体的主要物理性质对学生的要求：1、必须掌握本课程的重点难点内容2、熟悉作用于流体上的力的类型及特点3、了解流体力学的发展过程课程内容：1—1流体及其主要物理性质l—2作用在流体上的力复习题：1、流体的物理性质有哪些？2、教材P17，习题2－5关于密度的计算。3、教材P17，习题2－9关于切应力和粘性阻力的计算4、教材P17，习题2－12关于阻力矩的计算第2章流体静力学8学时本章的重点难点：1、流体静压强及其特性2、流体静压强的分布规律3、静止流体作用于平面、曲面上的压力对学生的要求：1、必须掌握本课程的重点难点内容2、了解流体平衡微分方程3、知道压强的计算基准、单位及测量课程内容：2—1流体静压强及其特性2—2流体静压强的分布规律2—3压强的计算基准、单位及测量2－4流体平衡微分方程2－5静止流体作用于平面、曲面上的压力复习题：1、教材P46～47，习题3－2、3－5、3－8、3－10关于压强的计算。2、教材P49，习题3－21关于等加速度的计算3、教材P49，习题3－23关于转速的计算4、教材P51，习题3－32、3－33关于压力的计算5、教材P52，习题3－39关于淹没深度的计算第3章流体动力学10学时本章的重点难点：1、描述流体运动的有关术语、定义和概念2、连续性方程3、理想流体的伯努力方程4、实际流体的伯努力方程及其应用5、实际流体的动量方程及其应用对学生的要求：1、必须掌握本课程的重点难点内容2、了解研究流体运动的方法3、了解理想流体的运动微分方程课程内容：3—1研究流体运动的方法3—2描述流体运动的有关术语、定义和概念3—3连续性方程3－4理想流体的运动微分方程3－5理想流体的伯努力方程3－6实际流体的伯努力方程及其应用3－7实际流体的动量方程及其应用复习题：1、教材P99～100，习题4－4、4－5、4－15关于流量的计算。2、教材P99～100，习题4－7、4－9、4－17关于流速的计算3、教材P101，习题4－16关于水在管中流动方向的确定4、教材P102，习题4－27关于空气流速和方向的计算5、教材P104，习题4－32、4－35关于作用力的计算第4章流动阻力和能量损失8学时本章的重点难点：1、沿程阻力系数的计算2、局部阻力系数的计算对学生的要求：1、必须掌握本课程的重点难点内容2、了解流体的流动状态与损失、流动状态的实验、雷诺数3、熟悉减小阻力损失的措施课程内容：4—l流体的流动状态与损失4—2流动状态的实验、雷诺数4—3圆管中的层流运动4—4紊流运动及其阻力4—5沿程阻力系数的计算4－6局部阻力系数的计算4－7减小阻力损失的措施复习题：1、教材P190，习题7－3关于流量和流态的计算与确定。2、教材P190～191，习题7－6、7－17关于水头损失的计算3、教材P191，习题7－11关于沿程阻力系数的确定4、教材P191，习题7－15关于流速的计算5、教材P192，习题7－25关于流量和切应力的计算第5章孔口管咀管路流动6学时本章的重点难点：1、孔口流出2、管咀流出对学生的要求：1、必须掌握本课程的重点难点内容2、了解简单管路，管路的串、并联等课程内容：5—1孔口流出5—2管咀流出5—3简单管路5－4管路的串、并联复习题：1、教材P213，习题8－5关于涵管管径的计算。2、教材P214，习题8－11关于流量、水头线的计算与确定3、教材P215，习题8－15关于流量、水头损失的计算第6章相似原理和因次分析4学时本章的重点难点：1、力学相似性原理2、因次分析对学生的要求：1、必须掌握本课程的重点难点内容2、了解相似准数课程内容：6—1力学相似性原理6—2相似准数6－3因次分析复习题：1、量纲的定义以及基本量纲的特点？2、常用的因次分析法有哪些，其分析部骤如何？第7章离心式泵与风机的理论基础6学时本章的重点难点：1、工作原理及主要性能参数2、相似律与比转数对学生的要求：1、必须掌握本课程的重点难点内容2、了解离心式泵与风机的欧拉方程3、了解离心式泵与风机的理论性能曲线、实际性能曲线4、懂得相似律的应用课程内容：7—1工作原理及主要性能参数7—2离心式泵与风机的欧拉方程7—3离心式泵与风机的理论性能曲线7－4离心式泵与风机的实际性能曲线7－5相似律与比转数7－6相似律的应用复习题：1、教材P322，习题13－2、13－5关于理论扬程的计算。2、教材P339，习题14－3、14－5、14－7关于风机功率的计算。第8章离心式泵与风机的构造安装及运行4学时本章的重点难点：1、离心式泵的扬程计算对学生的要求：1、必须掌握本课程的重点难点内容2、了解离心式泵、离心风机的构造3、了解离心式泵的气蚀与安装高度4、了解风机的性能曲线与选择5、懂得风机的安装课程内容：8—1离心式泵的构造8—2离心式泵的扬程计算8－3离心式泵的气蚀与安装高度8－4离心风机的构造8－5风机的性能曲线与选择8－6风机的安装复习题：1、教材P355，习题15－2、15－5关于水泵供水量、扬程、效率等的计算。2、教材P356，习题15－7关于风机叶轮直径及转速的计算。第9章离心式泵与风机的管路分析、调节及选择4学时本章的重点难点：1、离心式泵与风机的选择对学生的要求：1、必须掌握本课程的重点难点内容2、了解管路性能曲线及工作点、泵或风机的联合工作3、了解离心式泵与风机的工况调节课程内容：9—l管路性能曲线及工作点9—2泵或风机的联合工作9—3离心式泵与风机的工况调节9—4离心式泵与风机的选择复习题：1、离心式泵与风机的选择依据是什么？第10章其它常用泵与风机2学时本章的重点难点：1、各种泵与风机的应用条件及应用场所对学生的要求：1、必须掌握本课程的重点难点内容2、了解各种泵的工作原理课程内容：10—1轴流式风机10—2往复式泵10－3往复压气机