《工程流体力学》教学(自学)基本要求下载

《工程流体力学》课程教学（自学）基本要求

适用层次专科适应专业石油工程使用学期

自学学时120 面授学时40 实验学时0

使用教材教材名称工程流体力学编者袁恩熙

出版社石油工业出版社

参考教材工程流体力学学习指导书

课程简介

本课程是研究流体的运动和平衡规律以及流体和固体之间相互作用的一门科学，本课程的任务是系统介绍流体的力学性质、流体力学的基本概念和观点、基础理论和常用分析方法、有关的工程应用知识等；培养学生具有对简单流体力学问题的分析和求解能力，掌握一定的实验技能，为今后学习专业课程，从事相关的工程技术和科学研究工作打下坚实基础。

学习建议

本课程要求学生具备较好的数学、物理和力学基础。需先修高等数学、大学物理学、理论力学等课程。学习过程中要侧重于流体力学分析问题、解决问题的方法，同时还应注意结合实验和工程实际问题，认真做好听课、复习、作业等环节内容。全面培养解决实际问题的能力。

各章节主要学习内容及要求

绪论学时要求共2学时，自学2学时

主要内容一、核心知识点

流体力学的研究对象、任务和方法，流体力学的发展简况。

二、教学基本要求

【了解】

1、流体力学的发展简况；

2、流体力学在石油工业中的地位和作用。

【掌握】

1、工程流体力学的研究对象、任务和方法。

【重点掌握】

无

三、思考与练习

无

备注

第一章流体及其主要物理性质学时要求共10学时，面授2学时，自学8学时

主要内容一、核心知识点

流体的概念，流体的主要物理性质，作用在流体上的力。

二、教学基本要求

【了解】

1、流体的概念和特性；

2、表面张力。

【掌握】

1、连续介质假设；

2、密度，重度，相对密度（比重）；

3、膨胀性，压缩性；

4、表面力，质量力。

【重点掌握】

1、粘性；

2、牛顿内摩擦定律。

三、思考与练习

1、牛顿内摩擦定律的内容、数学表达式、适用条件。

2、连续介质假设的内容、引入的目的意义。

3、密度、重度、相对密度的定义及它们之间的关系。

4、流体的粘性？温度对液体和气体粘性的影响，原因何在？

5、作用在流体上的力包括和？

6、理想流体与实际流体的差别。

备注

第二章流体静力学

学时要求共22学时，面授6学时，自学16学时

主要内容一、核心知识点

证明流体力学定理的方法（微元分析法），流体平衡微分方程式，静力学基本方程式，等压面方程（测压计），作用于平面和曲面上的力。

二、教学基本要求

【了解】

1、势函数；

2、巴斯加定律；

3、物体在液体中的潜浮原理。

【掌握】

1、流体静压力的概念及其两个特性；

2、流体平衡微分方程及其积分式；

3、等压面及其方程、性质；

4、几种质量力作用下的流体平衡（相对平衡问题）。

【重点掌握】

1、静力学基本方程及其应用（液式测压计）；

2、各种压强的表示方法；

3、平面总压力的计算；

4、曲面总压力的计算。

三、思考与练习

1、流体静压强的两个特性。

2、等压面定义、方程及特性。

3、绝对压力、表压力和真空度的意义，及它们之间的相互关系。

4、静力学基本方程式的两个形式、几何意义和物理意义。

备注

第三章流体运动学与动力学基础学时要求共36学时，面授8学时，自学28学时

主要内容一、核心知识点

基本概念，欧拉运动微分方程，连续性方程（质量守恒），伯努利方程（能量守恒），动量方程（动量守恒），方程的应用。

二、教学基本要求

【了解】

1、拉格朗日法。

【掌握】

1、欧拉法及其加速度表达式；

2、流体运动的概念；

3、理想流体运动微分方程（欧拉方程）；

4、缓变流断面及其特性；

5、动能修正系数及其物理意义；

6、节流式流量计基本原理及流量计算公式；

7、驻压强及测速管原理；

8、流动吸力的基本原理；

9、水头线与水力坡降；

10、泵的扬程及功率。

【重点掌握】

1、连续性方程；

2、实际流体总流的伯诺利方程（能量方程），泵对液流能量的增加；

3、稳定流动量方程的应用。

三、思考与练习

1、P81 3-3, 3-4, 3-5, 3-6, 3-12。

2、什么是缓变流断面？有何特性？

3、动能修正系数的物理意义是什么？

4、水头线的画法。

备注

第四章流体阻力和水头损失学时要求共24学时，面授8学时，自学16学时

主要内容一、核心知识点

形成阻力的原因，阻力分类及两种流态，实际流体的运动，实际流体运动微分方程式，因次分析方法、相似原理，水头损失的计算方法。

二、教学基本要求

【了解】

1、N-S方程及各项含义；

2、紊流理论。

【掌握】

1、阻力产生的原因及分类；

2、层流和紊流及转化标准（雷诺数）；

3、因次齐次性原理及因次分析方法（π定理）；

4、相似原理，牛顿数及三个相似准数；

5、圆管层流分析结果；

6、水力光滑管与水力粗糙管。

【重点掌握】

1、沿程摩阻系数的计算方法；

2、局部水头损失的计算公式；

3、水头损失的计算方法；

4、综合水力计算问题。

三、思考与练习

1、流动阻力产生的原因及分类。

2、两种流态及转化标准。

3、圆管层流速度分布公式及沿程水头损失的计算公式。

4、水力粗糙管和水力光滑管。

备注

第五章压力管路的水力计算

学时要求共20学时，面授4学时，自学16学时

主要内容一、核心知识点

长管水力计算，短管水力计算，串并联管路和分支管路，孔口和管嘴出流。

二、教学基本要求

【了解】

1、管路特性曲线；

2、第二类、第三类长管问题的水力计算。

【掌握】

1、第一类长管问题的水力计算；

2、串联和并联管路的水力计算；

3、短管的水力计算；

4、孔口和管嘴泄流计算。

【重点掌握】

1、压力管路的水力计算

三、思考与练习

1、P166 5-1，5-10。

2、串并联管路及其水力特性。

备注

第六章一元不稳定流学时要求共16学时，面授2学时，自学14学时

主要内容一、核心知识点

一元不稳定流基本方程，水击现象。

二、教学基本要求

【了解】

1、变水头泄流。

【掌握】

1、一元不稳定流基本方程(连续性方程和运动方程)；

2、水击过程分析；