流体力学风机与泵教学大纲_流体力学及泵与风机
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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
