流体力学风机与泵教学大纲
流体力学_教学大纲
《流体力学》教学大纲一、课程性质与任务1.课程性质:本课程是安全工程专业的主要专业基础课程之一。
该课程的主要任务是使学生掌握流体运动的一般规律和有关的基本概念、基本原理、基本方法和一定的数值计算及实验技能,注意培养学生较好地分析和解决本专业中涉及流体力学问题的能力,为学习专业课程、从事专业技术工作或进行科学研究打下坚实的基础2.课程任务:本课程的目的是为安全工程专业学生提供学习专业课之前的重要的基础理论课程。
通过本课程的学习,要求学生能够掌握流体力学的一些基本原理,并要求能够学会理论联系实际分析和解决工程中各种流体力学方面的有关问题。
二、课程教学内容及要求注重基本理论、基本概念、基本方法的理解和掌握,只有这样才能对专业范围内的流体力学现象做出合乎实际的定性判断,进行足够精确的定量估计,正确地解决专业范围内的流体力学的设计和计算问题。
第一章绪论 (2学时)·流体力学的研究对象、任务和方法,流体力学的发展概况·作用在运动流体上的力,流体的主要力学性质,流体力学模型。
基本要求:掌握质量力、表面力、粘滞力的物理含义,研究流体力学的主要方法,流体力学模型。
重点:粘滞力的物理含义、牛顿内摩擦定律、流体的力学模型。
难点:惯性力是质量力,牛顿内摩擦定律的应用计算。
第二章流体静力学(4学时)·流体的静压强及其特性、流体静压强的分布规律、压强的计算基准和量度单位·流体平衡微分方程、液体的相对平衡·作用于平面的液体压力、作用于曲面的液体压力基本要求:流体静压强的概念、特性、分布规律;两种计算基准、量度单位;液柱测压计;作用在平面上的流体压力;作用在曲面上的流体压力;流体的平衡微分方程和相对平衡。
重点:等压面的概念,流体静压强的计算,作用在平面上的流体压力的计算。
难点:绝对压强和相对压强,作用在平面上的流体压力的计算,流体的平衡微分方程和相对平衡。
第三章流体运动学(2学时)·描述流体运动的两种方法,恒定流动和非恒定流动、流线和迹线、一元流动模型·连续性方程基本要求:描述流体运动的两种方法,基本概念,流动分类;连续性方程,重点:流线和迹线、一元流动模型难点:流线和迹线的区别,第四章流体动力学基础(6学时)流体运动微分方程、元流伯努利方程、总流能量方程及其应用·总水头线和测压管水头线总流动量方程基本要求:连续性方程,能量方程及其应用,动量方程,总水头线和测压管水头线,气流的能量方程,总压线和全压线。
流体力学泵与风机(教学大纲)
《流体力学泵与风机》课程教学大纲!)课程简介课程简介:本门课程讲述流体的基本概念和属性,尤其是流体与刚体和固体在力学行为方面的区别。
以此为基础和出发点,介绍流体静平衡所遵循规律及点压和面压的计算方法,并以介绍流体运动的一系列基本概念为前提,推导出流体力学的三大基本方程。
然后介绍管路系统的水力计算和流体孔口出流计算以及水击现象的基本概念,并介绍相似性原理和因次分析方法,讲述泵与风机工作原理及典型结构,了解泵与风机的实际运行知识,重点掌握如何选择泵与风机。
课程大纲一、课程的性质与任务:本课程是热能与动力工程、建筑环境与设备工程专业的主干技术基础课程之一,是学科基础课。
本课程是研究流体的基本力学规律及其在工程(特别是本专业各类工程)中应用的一门学科。
本课程以流体力学基础为主,流体力学部分学生主要应掌握基本理论和计算方法,特别是一元流动的基本理论和计算方法,需要牢固掌握泵与风机结构、工作原理和运行维护知识。
这为后续课程的学习提供必要基础知识和计算方法,同时,也为学生今后解决生产实际问题打下理论基础和技能准备。
二、课程的目的与基本要求:本课程以讲述流体力学基本概念、基础知识和基本原理为主,特别是一元流动的基本理论和计算方法,培养学生从纷繁复杂的流体运动中突出主要矛盾、忽略次要矛盾、提炼力学模型的辩证唯物主义的科学思维方法,着重培养学生解决工程问题的能力。
了解流体力学课程的基本内容及其在制冷、空调、建筑给排水、食品冷藏等工程中的应用,认识到流体力学是热能与动力工程、建筑环境与设备工程专业的主要专业技术基础课。
并通过一定数量习题和实验,使学生具有足够的感性认识和实际动手的能力。
通过学习,能正确掌握本课程对各类流体力学问题的分析和处理方法。
;三、面向专业:热能与动力工程、建筑环境与设备工程四、先修课程:《高等数学》、《大学物理》、《工程数学》、《工程力学》等。
五、本课程与其它课程的联系:本课程的先修课程:《高等数学》、《大学物理》、《工程数学》、《工程力学》等。
流体力学教学大纲
《流体力学》教学大纲课程名称:流体力学英文名称: Fluid Mechanics一、本课程的地位、作用与任务《流体力学》是机械工程专业的一门技术基础课程,是研究流体静止和运动的力学规律,以及在工程中的应用。
课程着重阐明流体力学的基本物理现象、基本概念、基本原理和规律,及这些规律在工程实际问题中的应用,同时培养学生分析、解决问题的能力。
通过本课程的学习,为学生今后从事机械工程领域的科研工作奠定基础。
二、课程内容与基本要求(一)绪论1.学习内容:流体的主要力学性质,作用在流体上的力,流体的力学模型。
2.学习重点和难点:重点是流体的主要力学性质中的粘性;难点是应用牛顿内摩擦定律求解粘性切应力。
3.学习目的和要求:通过本章的学习,必须了解流体力学研究的内容,流体的压缩性和热胀性的计算公式,粘性及粘性力,流体的表面张力。
掌握用牛顿内摩擦定律求解在不同条件下粘性切应力的方法。
(二)流体静力学1.学习内容:流体静压强及其特性、分布规律,压强的计算基准和量度单位,作用于平面、曲面的液体压力,流体平衡微分方程,流体的相对平衡。
2.学习重点和难点:重点是流体压强的分布公式,作用于平面、曲面液体压力的计算公式及方法,以及流体处于相对平衡时流体压强的分布规律;难点是流体作用于平面时压力作用点的位置计算,作用于曲面时压力体的计算,处于相对静止时流体压强分布规律的计算。
3.学习目的和要求:通过本章的学习,掌握静止流体的压强计算,掌握计算静止流体在平面上的压力大小、方向及作用点的方法,掌握计算静止流体在曲面上作用力的水平分量、竖直分量、合压力的作用方向。
了解利用流体的平衡微分方程,对处于相对平衡状态下流体的压力分布公式进行推导。
(三)流体运动学基础1.学习内容:描述流体运动的两种方法,流体动力学的基本概念、连续性方程。
2.学习重点与难点:重点是流体质点加速度的计算公式,流线和迹线的异同,定常流和非定常流、均匀流、渐变流、急变流的定义;难点是连续性方程的公式推导及应用。
课程名称流体力学泵与风机
教学大纲(理论课)课程名称:工程水文学总学时 (学分 ):40学时,其中讲授30 学时,实验 6 学时,自修 4 学时面向专业:水利水电工程和农业水利工程一、课程的性质、地位和任务1、性质、任务《工程水文学》是水利水电类专业的一门重要专业技术课程,本课程主要的任务在于培养学生认识水文想象的一般规律,正确理解和初步掌握水文及水利计算的基本概念、基本原理和计算方法,为继续学习专业课程打下一定的基础,也为毕业从事水文分析计算、水利水电工程规划、管理、科学研究打下一定基础。
2、本课程与相关课程的衔接、配合关系本门课程所涉及的前续课程有:概率论、水力学等,与后续课程相衔接的课程有:水文水利计算及水工建筑物等课程二、课程教学目标与基本要求1、掌握水位及流量观测的原理与方法2、掌握适线法及相关分析方法3、掌握各种资料情况下设计年径流的分析计算4、掌握设计洪峰及设计洪量的计算,以及设计洪水过程线的推求5、掌握运用降雨径流关系图及蓄满产流方法计算径流量。
6、掌握在具有较充分暴雨资料情况下推求设计暴雨以及由设计暴雨推求设计洪水的方法。
7、掌握小流域设计洪水计算的步骤三、教学内容第一章绪论1、学习目的通过本章的学习,了解工程水文学的研究对象及其在国民经济建设中的作用、了解水文现象的基本特征。
本章计划 2 学时。
2、课程内容1-1 水文计算的研究内容了解水文学、工程水文学的基本概念。
1-2 水文计算在农田水利建设中的任务了解水文计算在水利工程建设与运用不同阶段的任务。
1-3 水文现象的基本特点了解水文现象的 3 个特点。
3、重点、难点提示和教学手段重点:水文计算的任务。
第二章水循环和径流形成1、学习目的通过本章的学习,要求学生了解水文循环及水量平衡方程,掌握河流降水、蒸发、下渗及径流等过程的特点。
本章计划 3 学时。
2、课程内容2-1 水循环及水量平衡了解水文循环、水量平衡方程。
2-2 河流和流域了解河流和流域的有关概念和特征参数的含义。
流体力学·泵与风机 - 山西建筑职业技术学院精品课程
二、压缩性和热胀性:
流 体 力 学 泵 与 风 机 精 品 课 程 第 一 章 ·
(一)压缩性: 1、定义:在一定的温度下,流体的体积随压强升高 而缩小的性质称为流体的压缩性。 2、表示方法:流体压缩性的大小用压缩率κ来表示。 它表示当温度保持不变时,单位压强增量引起流体 体积的相对缩小量。 1 d k dp 式中:κ—流体的压缩率,m2/N; dp—流体压强的增加量,Pa; V —流体的原有的密度,m3; dV—流体密度的增加量,m3。
二、流体的力学模型:
流 体 力 学 泵 与 风 机 精 品 课 程 第 一 章 ·
1、连续介质假设;
2、无粘性假设; 3、不可压缩假设。
流 体 力 学 泵 与 风 机 精 品 课 程 第 一 章 ·
传统的散热器采暖系统
地板辐射热水采暖系统
采暖系统以热水为介质,通过学 习《流体力学· 泵与风机》可以解决采 暖系统阻力损失的计算、阻力平衡以 及循环泵扬程确定等问题。
第三节
流 体 力 学 泵 与 风 机 精 品 课 程 第 一 章 ·
作用在流体上的力 及力学模型
一、作用在流体上的力:
(一)质量力:
1、定义:质量力是指作用在流体某体积内所有流体质点上 并与这一体积的流体质量成正比的力,又称体积力。 在均匀流体中,质量力与受作用流体的体积成正比。 是一种非接触力。 2、表现: 由于流体处于地球的重力场中,受到地心的引力作 用,因此流体的全部质点都受有重力,G = mg这是最 普遍的一个质量力。
2 3
dV 因为 V dT
所以dV dT V
0.0005 50 8
1
0.2m3
2—膨胀水箱
图1-1 自然循环热水采暖系统图 1—热水锅炉 3学 泵 与 风 机 精 品 课 程 第 一 章 ·
《泵与风机》课程教学大纲
《泵与风机》Pump&fan一、课程基本信息学时:32学分:2考核方式:考试(平时成绩占总成绩的30%)中文简介:《泵与泵站》是给水排水工程专业的一门专业必修课。
主要讲述离心泵的工作原理、基本性能、水泵机组配置、运行工况的图解法和数解法原理、泵站对土建的要求和特点、泵站噪声消除及其维护管理方法;介绍其它泵与风机的基本性能及其应用;学会给水泵站和排水泵站设计的原理和方法。
是《环境工程学》、《建筑给水排水工程》和《给水排水管网工程》等专业课的基础课程。
二、教学目的与要求第一章绪论1.掌握水泵的定义;2.了解合理设计泵站具有重要的经济意义;3.按工作原理对水泵进行分类;4.了解不同种类水泵的使用范围及发展趋势。
第二章叶片式水泵1.识读水泵构造图,能准确说出离心泵各部件的构造特点和作用;2.理解水泵的工作原理,水泵铭牌意义,叶片泵基本方程式的意义;3.学会计算水泵配套电机的耗电量和电费;4.掌握闭闸启动、比例律、相似工况抛物线(也称等效率曲线)、比转数(ns)、切削律、切削抛物线、横加法原理、允许吸上真空高度HS等重要概念;5.掌握推导水泵扬程公式及公式应用方法,掌握绘制水头损失特性曲线、水泵装置的管道系统特性曲线和图解法求水泵工况点的方法,掌握水泵串联、并联、调速及换轮运行的特性曲线绘制方法,掌握准确计算水泵安装高度的方法;6.了解叶片泵常用的几种调节方法,了解水泵并联后流量、杨程及轴功率变化规律,了解水泵调速和换轮运行的优点,了解水泵启动前的准备工作、水泵的启动程序和停车程序,水泵性能曲线型谱图及其应用,了解轴流泵、混流泵的适应范围及使用条件,了解给排水工程中常用叶片泵的使用和安装特点;7.简述水泵的型号意义并归纳总结水泵运行中应注意的问题。
第三章其它水泵1.了解射流泵构造、工作原理及应用;2.了解往复泵的构造、工作原理及应用;3.了解螺旋泵的构造、工作原理及应用;4.了解真空泵的构造、工作原理及应用;5.了解离心式风机和轴流式风机的构造、性能参数及应用。
《泵与风机》课程教学大纲
《泵与风机》课程教学大纲《泵与风机》是能源与动力专业一门专业选修课程,主要讲授讲授常用泵与风机的类型、结构、工作原理,详细阐述主要工作部件叶轮叶片理论,泵与风机的性能、性能曲线、泵与风机运行中常存在问题及解决措施。
通过本课程的理论学习,使学生具备如下知识和能力:1.了解本专业发展现状,掌握泵和风机的主要性能参数,了解其分类方法,发展趋势。
具备发现问题、分析问题和解决问题的能力,培养学生整体思维、融会贯通、学会学习的能力。
2.掌握泵和风机的工作原理,熟练其速度三角形,基本方程式,叶轮叶片型式的分析;了解泵和风机的损失和效率,理解离心泵和风机的性能曲线;理解比转数、通用性能曲线和无量纲性能曲线;理解汽蚀机理,掌握安装高度的基本计算;掌握提高的泵的抗汽蚀性能的措施;掌握管路特性及其工作点,泵和风机的联合运行,工况调节;理解泵和风机的选型方法。
3.具备综合运用所学专业知识与技能,进行工程设计以及解决本专业一般工程问题的能力。
二、课程教学的内容及学时分配1、课程理论教学内容及要求《泵与风机》课程主要以讲授、讨论、分析计算为主,以课堂测验、作业为辅。
课堂教学将利用MOOC平台和先打通讯工具辅助教学,调动学习积极性,提高教学效率。
本课程目标、知识单元与学时分配见表1。
表1 课程目标、知识单元与学时分配2、课程实验教学内容及要求《泵与风机》课程实验注重基础知识、基本技能的培养,着重于实验操作和实践技能的训练,以期达到用所学理论知识解决实际问题的能力,为学生适应社会各方面工程实际需要打下良好的基础。
通过实验,使学生具备如下知识和能力:(1)学会设备操作、报告撰写基础知识,培养学生在实验中提出问题、分析问题、解决问题的能力和对实验数据的综合处理、归纳分析、得出实验结论的能力。
(2)通过该实验课的基本训练,使学生学会正确使用各种常规的仪器仪表,训练学生的实际动手能力。
本课程实验学时共4学时,设2个实验,如表2所示。
三、课程教学方法课程教学以课堂讲授为主,结合实验、作业、微课,MOOC课与相应的资源,配合多媒体课件等共同完成课堂授课内容。
课程名称流体力学泵与风机
教学大纲(理论课)课程名称:工程流体力学总学时(学分):56 学时,其中讲授44 学时,实验8 学时,自修4 学时面向专业:农业建筑环境与能源工程一、课程的性质、地位和任务1、性质、任务《工程流体力学》是农业建筑环境与能源工程专业必修的一门学科基础课,同时又是一门独立性很强的技能培训课。
通过本课程的教学,使学生掌握流体力学的基本概念、基本原理和基本计算,具备一定的实验技能,培养学生分析问题和解决问题的能力以及创新能力,为后继专业课的学习以及将来从事专业技术工作打下基础。
此外,通过本课程的的学习,还可以培养学生学会学习。
2、本课程与相关课程的衔接、配合关系先修课程:高等数学、大学物理后续课程:过程流体机械、过程设备原理、过程设备设计、毕业设计二、课程教学目标与基本要求(1)本课程要求有课堂讲授和实验环节。
(2)通过本课程的学习,应使学生掌握静力学的基本方程及其应用,熟悉流体的相对平衡。
(3)掌握静止液体对各种壁面作用力的计算方法。
(4)理解流体运动的各种基本概念,能应用动量方程和伯努利方程解决有关实际问题。
(5)掌握一般阻力计算方法,能够进行各种管路计算。
(6)了解流动相似的概念和量纲分析方法;掌握流体实验的基本方法和技能。
三、教学内容第一章绪论(2学时)1、流体的定义和特征2、流体连续介质的假设3、作用在流体上的力4、流体的特性及主要物性参数(粘性、密度等)5、液体的表面性质基本要求:掌握流体连续介质的假设,了解作用在流体上的力和流体的主要物理性质、液体的表面性质。
重点:流体的定义和特征、连续介质的假设、作用在流体上的力、流体的主要物理性质、液体的表面性质。
难点:流体的连续介质的假设、流体的粘性和液体的表面张力等都是以前未曾接触过的新概念,必须准确理解。
第二章流体静力学(8学时)1、流体的静压强及其特性2、流体静压强的分布规律3、压强的计算基准和量度单位4、液柱测压计5、作用于平面的液体压力6、作用于曲面的液体压力7、流体平衡微分方程式8、液体的相对平衡基本要求:掌握流体的静压强及特性、流体平衡微分方程式和流体静力学基本方程式的主要推导过程。
泵与风机 教学大纲
泵与风机一、课程说明课程编号:100126Z10课程名称(中/英文):泵与风机/Pumps and Fans 课程类别:专业任修课学时/学分:24/1.5先修课程:流体力学、工程热力学、热工仪表适用专业:能源与动力工程教材、教学参考书:[1]杨诗诚,王喜魁.泵与风机[M],第4版.北京:中国电力出版社,2012,04.[2]何川,郭立君.泵与风机[M],第5版.北京:中国电力出版社,2016.09{十三五普通高等教育本科规划教材}.[3]沙毅,闻建龙.泵与风机[M].合肥:中国科学技术出版社,2005,06.[4]屠长环,刘福庆等.泵与风机的运行及节能改造[M].北京:化学工业出版社,2014,07.二、课程设置的目的意义泵与风机课程是能源与动力工程专业的一门专业选修课。
通过本课程的学习,使学生掌握常用叶片泵(离心泵及轴流泵)和风机的基本构造、工作原理、主要性能、运行工况的图解法原理、运行调节与节能原理、选型方法、参数测量和试验方法及其曲线绘制等。
进而具有一定的实践操作技能,为今后从事专业工作和科学研究打下良好基础。
三、课程的基本要求知识:掌握常用叶片泵和风机的基本构造、工作原理、主要性能、运行工况的图解法原理、运行调节与节能原理、选型方法、参数测量和试验方法及其曲线绘制等。
能力:通过学习,能正确掌握本课程问题的分析和处理方法。
例如,能正确运用欧拉方程和相似定律对泵与风机进行正确计算,对泵与风机进行正确的选型,运用图解法求解泵和风机装置的各种运行工况,对泵与风机运行工况进行调节,对泵与风机的参数正确测量及性能曲线绘制等。
素质:通过课堂的理论学习及一定数量习题和实验,在掌握有关泵与风机的基本知识的基础上,建立流体动力能源一体的系统思维,提升专业素养,达到高素质技能型人才培养目标。
四、教学内容、重点难点及教学设计五、考核方式及成绩评定教学过程中采取讲授、分析、讨论、作业、课前导学的方式进行,注重过程考核,考核方式包括:期末考试、作业、实验、课内讨论互动,课外阅读等;过六、大纲主撰人:大纲审核人:。
课程名称流体力学泵与风机
教学大纲(理论课)课程名称:水资源规划及利用总学时(学分):48 学时,其中讲授44 学时,实验0 学时,自修4 学时面向专业:水利水电工程一、课程的性质、地位和任务1、性质、任务《水资源规划及利用》是水利水电工程专业必修的一门学科基础课。
本课程的主要任务是使学生掌握水资源评价与水资源利用及管理的基本知识、基本理论和方法,初步具备水资源合理开发、利用和水资源统一管理和保护的能力,为学生毕业后从事水利工程的规划、管理、科学研究工作打下基础。
2、本课程与相关课程的衔接、配合关系先修课程:工程水文学、概率论与数理统计、资源经济后续课程:水利工程施工二、课程教学目标与基本要求(1)了解各部门水资源综合利用的矛盾及协调问题(2)掌握水库兴利调节剂调节库容的计算掌握用试算法和半图解法进行调洪演算(3)结合工程实际掌握与水利有关的经济及其相关评价(4)掌握根据电网的负荷需求确定水电站在电力系统中的运行方式(5)让学生掌握水电站水库主要参数的确定方法学生掌握水库灌溉、发电及防洪调度的方法及应用。
三、教学内容绪论(4学时)本章教学目标:要求学生明确水资源规划及利用的学习目的、学习方法及本课程的主要内容。
本章教学基本要求:理解水资源的含义及其特点;水资源规划及利用的任务、内容。
了解水资源开发利用现状及存在问题、水资源与可持续发展。
本章教学重点:水资源规划及利用的任务、内容。
第一节水资源的涵义和特点 4学时第二节水利建设及水资源综合利用 1学时第三节我国的水资源和水能资源 0.5 学时第四节我国水资源开发利用的成就和展望 0.5学时第五节本课程的主要任务和主要内容 1学时第二章水资源评价(6学时)本章教学目标:结合工程实际掌握与水利有关的经济及其相关评价本章教学基本要求:理解水利水电经济计算与评价在水电工程中的重要作用;掌握水利水电经济计算方法及理论,掌握国民经济评价、财务评价、方案比较的主要分类及主要方法,讲解地表水资源和地下水资源计算与评价的理论及方法。
流体力学泵与风机总教学案
(一)、本学期教学目的要求:以任务引领课程为目标要求学生掌握水流和空气的特性、流动阻力和能量损失。
了解伯努利方程对流体动力学的意义。
掌握泵与风机的工作原理和构造;熟练掌握离心式泵与风机运行,调节及选用方法。
(二)、采用教材:名称:流体力学泵与风机习题集:复习思考题,自编习题版本:中国建筑工业出版社主要参考书:制冷空调设计(三)、教学大纲:上海科技管理学校编“泵与风机“教学大纲。
(四)、教学时数:总教学时数:36,分1学期完成。
已授时数:0,本学期时数36 (每周时数:2 ),后继时数:0 。
(五)、本学期教学范围:(从册章(课)始,至册章止)从第一篇第一章(课)始,至第二篇第九章(课)止。
(六)、作业布置次数及批改要求:布置10次以上作业,课堂练习,对作业中存在的问题进行分析讨论。
(七)、提高教学质量的打算和措施:以任务引领课程为目标,抓授课中的基础知识,化解课中难点,结合泵与风机基础知识及日常操作中易碰到的问题,分析讲解,力求通俗易懂,积极地调动学生学习本课程的积极性。
(八)、考核办法:本课程为考查课程。
平时测验加期末考试。
2、讲解示范任务:假设一个工作场景,某商场中央空调的风量调节主讲教师通过假设的工作场景引出以下几个流体力学概念:1、压力流和无压流压力流:空调系统的送风无压流:河流2、恒定流和非恒定流流场中任何空间一点上的运动要素都不随时间而改变,这样的流动称为恒定流。
如果流场中任何空间一点上的任何一个运动要素随时间而变化,这种流动称为非恒定流。
(举例说明)3、过流断面、流量、断面平均流速圆管、方管的管道截面积;平均流量:体积流量 m3/s;质量流量kg/s4、连续性方程:Q1=Q2;V1A1=V2A2;举例:例3-1、例3-2以典型设备辅以多媒体课件,进行讲解,解释流体动力学中流量、连续性方程的含义,并举例说明大多数学生能掌握流体动力学的概念3、操作训练各组学生完成相应的课堂练习工作任务为:P书66:3-1、3-2、3-3讲授法、项目教学法学生能够独立完成习题4、教师点评对各组学生检查课堂练习的结果通过课堂练习情况,了解学生学习掌握的情况,点评学生学习情况。
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《流体力学风机与泵》课程教学大纲
制定依据:本大纲根据2014版本科人才培养方案制定
课程编号:I0220024
学时数:48
学分数:3
适用专业:无机非金属材料工程
先修课程:大学物理、高等数学、工程力学
考核方式:考试
一、课程的性质和任务
本门课程讲述流体的基本概念和属性,尤其是流体与刚体和固体在力学行为方面的区别。
以此为基础和出发点,介绍流体静平衡所遵循规律及点压和面压的计算方法,并以介绍流体运动的一系列基本概念为前提,推导出流体力学的三大基本方程。
然后介绍管路系统的水力计算和流体孔口出流计算以及水击现象的基本概念,并介绍相似性原理和因次分析方法,讲述泵与风机工作原理及典型结构,了解泵与风机的实际运行知识,重点掌握如何选择泵与风机。
本课程以流体力学基础为主,流体力学部分学生主要应掌握基本理论和计算方法,特别是一元流动的基本理论和计算方法,需要牢固掌握泵与风机结构、工作原理和运行维护知识。
这为后续课程的学习提供必要基础知识和计算方法,同时,也为学生今后解决生产实际问题打下理论基础和技能准备。
二、教学内容与要求
理论教学(学时:48)
绪论(2学时)
(一)教学内容
1.流体力学的研究对象、任务及应用(B);
2.作用在流体上的力(A);
3.流体的主要力学性质(A);
4.流体的力学模型(B)。
(二)教学要求
1.理解流体力学的研究对象、任务及应用,流体的力学模型;
2.掌握作用在流体上的力,流体的主要力学性质;
作业:P12—P13,习题1-3、1-7、1-9、1-12、1-14。
流体静力学(7学时)
(一)教学内容
1.流体静压强及其特性(A);
2.流体平衡微分方程(A);
3.重力作用下静压强的分布规律(A);
4.压强的表示方法(A);
5.液柱式测压计(A);
6.作用于平面上的液体总压力(B)。
(二)教学要求
1.理解作用于平面上的液体总压力;
2.掌握流体静压强及其特性,流体平衡微分方程,重力作用下静压强的分布规律,压强的表示方法,液柱式测压计;
作业:P43—P47,习题2-1、2-3、2-11、2-19、2-22、2-23、2-27、2-28。
一元流体动力学基础(7学时)
(一)教学内容
1. 描述流体运动的两种方法(A);
2. 描述流场的几个概念(B);
3. 连续性方程(A);
4. 恒定元流能量方程(A);
5. 过流断面的压强分布(A);
6. 恒定总流能量方程(A);
7. 能量方程的应用(A);
8. 总水头线和测压管水头线(B);
9. 恒定气流能量方程(A);
10.恒定流动量方程(B)。
(二)教学要求
1.理解描述流场的几个概念,总水头线和测压管水头线,恒定流动量方程;
2.掌握描述流体运动的两种方法,连续性方程,恒定元流能量方程,过流断面的压强分布,恒定总流能量方程,能量方程的应用,恒定气流能量方程;
作业:P85—89,习题3-3、3-5、3-8、3-9、3-12、3-13、3-21、3-25、3-28、3-29。
流动阻力与能量损失(7学时)
(一)教学内容
1. 沿程损失和局部损失(A);
2. 两种流态与雷诺数(A);
3. 圆管均匀流及其沿程损失(A);
4. 圆管中的层流运动(A);
5. 紊流运动的特(A)性和紊流阻力(A);
6. 尼古拉兹实验(B);
7. 工业管道紊流阻力系数的计算(A);
8. 非圆管流的沿程损失(A);
9. 管道流动的局部损失(B);
10.减少阻力的措施(C)。
(二)教学要求
1.理解尼古拉兹实验,管道流动的局部损失,减少阻力的措施;
2.掌握沿程损失和局部损失,两种流态与雷诺数,圆管均匀流及其沿程损失,圆管中的层流运动,紊流运动的特,性和紊流阻力,工业管道紊流阻力系数的计算,非圆管流的沿程损失;
作业:P126—129,习题4-2、4-5、4-8、4-19、4-21、4-23、4-27、4-29、补充习题2道。
孔口管嘴管路流动(6学时)
(一)教学内容
1. 孔口自由出流(A);
2. 孔口淹没出流(A);
3. 管嘴出流(A);
4. 简单管路(A);
5. 管路的串联与并联(A);
6. 管网计算基础(C)。
(二)教学要求
1.掌握孔口自由出流,孔口淹没出流,管嘴出流,简单管路;
作业:P152-P155,习题5-3、5-8、5-15、5-17、5-22、5-24、补充习题1道。
气体射流(2学时)
(一)教学内容
1. 气体空间淹没紊流射流的特性(B);
2. 圆段面射流的运动分析(B);
3. 平面射流(B);
4. 温差或浓差射流(B);
5. 有限空间射流(C)。
(二)教学要求
1.理解气体空间淹没紊流射流的特性,圆段面射流的运动分析,平面射流,温差或浓差射流,有限空间射流;
作业:P179—P180,习题6-1、6-2、6-6、6-10、6-11。
相似性原理和因次分析(3学时)
(一)教学内容
1. 力学相似性原理(A);
2. 相似准数(B);
3. 模型率(B);
4. 因次分析法(A)。
(二)教学要求
1.理解相似准数和模型率;
2.掌握力学相似性原理,因次分析法;
作业:P284—P285,习题10-1、10-3、10-6、10-11、补充习题一道。
叶片式泵与风机的理论基础(5学时)
(一)教学内容
1. 工作原理及性能参数(A);
2. 离心式泵与风机的基本方程-欧拉方程(B);
3. 叶型及其对性能的影响(B);
4. 理论的流量-压头曲线和流量-功率曲线(A);
5. 泵与风机的实际性能曲线(B);
6.相似律与比转数(B);
7. 相似律的实际应用(A)。
(二)教学要求
1.理解离心式泵与风机的基本方程-欧拉方程,叶型及其对性能的影响,泵与风机的实际性能曲线,相似律与比转数;
2.掌握工作原理及性能参数,理论的流量-压头曲线和流量-功率曲线,相似律的实际应用;
作业:P311—P312 ,思考题1、4,习题11-4、11-5、11-6、11-7、11-15.
叶片式泵与风机在管路上的工作分析及调节(4学时)
(一)教学内容
1. 管路性能曲线及工作点(A);
2. 泵与风机的联合工作(A);
3. 离心式泵与风机的工况调节(A);
4. 管道内的压力分布(B)。
(二)教学要求
1.理解管道内的压力分布;
2.掌握管路性能曲线及工作点,泵与风机的联合工作,离心式泵与风机的工况调节;
作业:P329、思考题1、2、4。
泵与风机的安装方法与选择(3学时)
(一)教学内容
1. 离心式泵的构造特点(C);
2. 离心泵正常工作所需附件及扬程计算(A);
3. 泵的气蚀与安装高度(A);
4. 离心式风机的构造特点(C);
5. 泵与风机的选择(C)。
(二)教学要求
1.理解离心式泵的构造特点,离心式风机的构造特点,泵与风机的选择;
2.掌握离心泵正常工作所需附件及扬程计算,泵的气蚀与安装高度;
作业:P352,习题13-1、13-2、13-4、13-5、13-6、13-7.
其它常用泵及压气(缩)机(2学时)
(一)教学内容
1. 往复式泵(C);
2. 真空泵(C);
3. 深井泵(C);
4. 活塞式压缩机(C)。
(二)教学要求
1.了解往复式泵,真空泵,深井泵,活塞式压缩机;
三、考核方式
材料工程基础课程的考核以平时考核和期末考试相结合,平时考核包括出勤、作业和课堂表现等确定学生平时成绩,平时考试成绩占30%,卷面成绩占70%。
四、参考教材及其它参考资料
1、参考教材:
《流体力学泵与风机》,蔡增基主编,中国建筑工业出版社,1999年第4版
2、其它参考资料:
[1]《工程流体力学》,莫乃榕编著,华中科技大学出版社,2009年第2版
[2]《流体力学泵与风机》,周谟仁主编,中国建筑工业出版社,1994年第3版
[3]《流体力学与流体机械》,屠大燕主编,中国建筑工业出版社,1994年第1版
[4]《流体力学》, 张兆顺编,清华大学出版社,1999年第1版
[5]《流体力学》,姜兴华等编,西南交通大学出版社,1999年第1版
执笔人:侯伟
教研室主任签字:
院长院长(部主任)签字:
2014年07月05日。