第一部分 流体力学 第1节课 (第一章 绪论 1.1 作用在流体上的力; 1.2 流体的主要力学性质; 1.3 流体的力学模型) 一、教学目的与要求 了解流体力学课程在本专业中的应用,认识到流体力学是热能与动力工程专业主要专业技术基础课,了解流体力学的研究对象、任务以及流体力学的研究方法;掌握表面力和质量力的区别。掌握流体的连续介质模型、流体的主要物理性质:易流动性、密度与重度、粘性与理想流体模型、压缩性与不可压模型、表面张力特性、汽化压强特性。 二、讲授内容提要 1. 作用在流体上的力 2. 流体的主要力学性质 3. “连续介质”力学模型 4. 不可压缩流体力学模型 5. 理想流体的力学模型 三、重点、难点的解决方法 重点:作用在流体上的力:表面力和质量力;流体的连续介质模型、密度与重度、粘性与理想流体模型、牛顿内摩擦定律、压缩性与不可压缩性流体模型 难点:表面力和质量力的区别,连续介质模型、牛顿内摩擦定律 四、教学环节的时间分配 1.作用在流体上的力 2. 连续介质假定 3. 液体的基本特性 4. 流体的主要力学性质 5. “连续介质”力学模型 6. 不可压缩流体力学模型 7. 理想流体的力学模型 共2学时 五、教学方法与实施步骤 根据本节内容特点,运用启发式、讲解式、引导式、讨论式、提问式教学方法讲授本节内容。 在讲授时采用多媒体和板书相结合的形式,以完成内容的讲解。 六、课外学习指导和作业量,检查教学目的实现程度的具体措施和要求 课后上网浏览查寻与本节课内容相关的信息,浏览本节课内容相关的内容,做2~3道与本课程有关的工程应用练习题,重点掌握作用在流体上的力:表面力、质量力、粘性、牛顿内摩擦定律。下次课提问。 七、教学内容 见电子教案和讲稿 第2节课 (第二章 流体静力学 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压强的计算单位基准和量度单位) 一、教学目的与要求 理解静水压强的特性。掌握流体静力压强基本方程,压强的三种表示方法,绝对压强、相对压强、真空度,压强三种量度单位。 二、讲授内容提 1. 流体静压强的定量描述 2. 流体静压强的特性 3. 流体静压强的分布规律 4. 等压面 5. 压强的三种表示方法 6. 压强的三种量度单位 三、重点、难点的解决方法 重点:静水压强的特性,等压面,流体静力压强基本方程,压强的三种表示方法,绝对压强、相对压强、真空度,压强三种量度单位 难点:等压面,流体静力压强基本方程,相对压强与真空度 四、教学环节的时间分配 1. 流体静压强的定量描述 2. 流体静压强的特性 3. 流体静压强的分布规律 4. 等压面 5. 压强的三种表示方法 6. 压强的三种量度单位 共2学时 五、教学方法与实施步骤 根据本节内容特点,运用启发式、讲解式、引导式、讨论式、提问式教学方法讲授本节内容。 在讲授时采用多媒体和板书相结合的形式,以完成内容的讲解。 六、课外学习指导和作业量,检查教学目的实现程度的具体措施和要求 课后上网浏览查寻与本节课内容相关的信息,浏览本节课内容相关的内容,做3~4道与本课程有关的工程应用练习题,重点掌握等压面的概念,静水压强的特性,流体静力压强方程,压强的三种表示方法,绝对压强、相对压强、真空度,压强三种量度单位。下次课提问。 七、教学内容 见电子教案和讲稿 第3节课 (第二章 流体静力学 2.4液柱测压计 2.5作用于平面壁的液体压力) 一、教学目的与要求 掌握直管式测压管、U形管式测压管、压差计的测量原理。熟练计算作用在平面上的静水总压力。 二、讲授内容提要 1. 直管式测压管 2. U形管式测压管 3. 压差计 4. 用解析法求作用在平面上的静水总压力 5. 用图解法求作用在平面上的静水总压力 三、重点、难点的解决方法 重点:测定两点间压强差,用解析法求作用在平面上的静水总压力,用图解法求作用在平面上的静水总压力。如何应用本次课的内容解决工程实际问题。 难点:用解析法求作用在平面上的静水总压力,用图解法求作用在平面上的静水总压力。 四、教学环节的时间分配 1. 直管式测压管 2. U形管式测压管 3. 压差计 4. 用解析法求作用在平面上的静水总压力 5. 用图解法求作用在平面上的静水总压力 共2学时 五、教学方法与实施步骤 根据本节内容特点,运用启发式、讲解式、引导式、讨论式、提问式教学方法讲授本节内容。 在讲授时采用多媒体和板书相结合的形式,以完成内容的讲解。 六、课外学习指导和作业量,检查教学目的实现程度的具体措施和要求 课后上网浏览查寻与本节课内容相关的信息,浏览本节课内容相关的内容,做2~3道与本课程有关的工程应用练习题,重点掌握:测定两点间压强差,用解析法求作用在平面上的静水总压力,用图解法求作用在平面上的静水总压力。下次课提问。 七、教学内容 见电子教案和讲稿 第4节课 (第二章 流体静力学 2.6作用于曲面壁的液体压力 2.7流体平衡微分方程) 一、教学目的与要求 求作用在曲面上的静水总压力,掌握液体平衡微分方程。 二、讲授内容提要 1. 作用于曲面壁上的液体压强 2. 压力体的方向流体静压强的特性 3. 液体平衡微分方程式 三、重点、难点的解决方法 重点:作用于曲面壁上的液体压强的求法,掌握液体平衡微分方程。 难点:如何应用本次课的内容解决工程实际问题。 四、教学环节的时间分配 1. 作用于曲面壁上的液体压强 2. 压力体的方向流体静压强的特性 3. 液体平衡微分方程式 共2学时 五、教学方法与实施步骤 根据本节内容特点,运用启发式、讲解式、引导式、讨论式、提问式教学方法讲授本节内容。在讲授时采用多媒体和板书相结合的形式,以完成内容的讲解。 六、课外学习指导和作业量,检查教学目的实现程度的具体措施和要求 课后上网浏览查寻与本节课内容相关的信息,浏览本节课内容相关的信息,做2~3道与本课程有关的工程应用练习题,重点掌握作用于曲面壁上的液体压强的求法,直线等加速容器中压力分布,等角速容器中压力分布。 七、教学内容 见电子教案和讲稿 第5节课 (第二章 流体静力学 2.8流体的相对平衡 习题讲解) 一、教学目的与要求 掌握直线等加速容器中压力分布,掌握等角速容器中压力分布。 二、讲授内容提要 1. 直线等加速容器中压力分布 2. 等角速容器中压力分布 3. 课后习题讲解 三、重点、难点的解决方法 重点:直线等加速容器中压力分布,等角速容器中压力分布。 难点:如何应用本次课的内容解决工程实际问题。 四、教学环节的时间分配 1. 直线等加速容器中压力分布 2. 等角速容器中压力分布 3. 习题讲解 共2学时 五、教学方法与实施步骤 根据本节内容特点,运用启发式、讲解式、引导式、讨论式、提问式教学方法讲授本节内容。在讲授时采用多媒体和板书相结合的形式,以完成内容的讲解。 六、课外学习指导和作业量,检查教学目的实现程度的具体措施和要求 课后上网浏览查寻与本节课内容相关的信息,浏览本节课内容相关的信息,做2~3道与本课程有关的工程应用练习题,重点掌握作用于曲面壁上的液体压强的求法,直线等加速容器中压力分布,等角速容器中压力分布。 七、教学内容 见电子教案和讲稿 第6节课 (第三章 一元流体动力学基础 3.1描述流体运动的两种方法 3.2恒定流动和非恒定流动 3.3流线和迹线) 一、教学目的与要求 了解描述流体运动的欧拉法和拉格朗日法,掌握定常与非定常流动、均匀与非均匀流、迹线、流线、流管和流量。 二、讲授内容提要 1. 描述流体运动的方法 2. 定常与非定常流动 3. 迹线、流线、流管和流量 三、重点、难点的解决方法 重点:欧拉法和拉格朗日法的区别,定常与非定常流动的区别,迹线、流线的区别。 难点:迹线、流线的区别,欧拉法和拉格朗日法的区别。 四、教学环节的时间分配 1. 定常与非定常流动 2. 迹线、流线、流管和流量 共2学时 五、教学方法与实施步骤 根据本节内容特点,运用启发式、讲解式、引导式、讨论式、提问式教学方法讲授本节内容。在讲授时采用多媒体和板书相结合的形式,以完成内容的讲解。 六、课外学习指导和作业量,检查教学目的实现程度的具体措施和要求 课后上网浏览查寻与本节课内容相关的信息,浏览本节课内容相关的信息,重点掌握欧拉法和拉格朗日法的区别,定常与非定常流动的区别,迹线、流线的区别。 七、教学内容 见电子教案和讲稿 第7节课 (第三章 一元流体动力学基础 3.4一元流动模型 3.5连续性方程) 一、教学目的与要求 掌握连续性方程及其应用。 二、讲授内容提要 1. 一元流动模型 2. 连续性方程 三、重点、难点的解决方法 重点:一元流动模型,连续性方程的应用。 难点:连续性方程的工程应用。 四、教学环节的时间分配 1. 一元流 2. 连续性方程 共2学时 五、教学方法与实施步骤 根据本节内容特点,运用启发式、讲解式、引导式、讨论式、提问式教学方法讲授本节内容。在讲授时采用多媒体和板书相结合的形式,以完成内容的讲解。 六、课外学习指导和作业量,检查教学目的实现程度的具体措施和要求 课后上网浏览查寻与本节课内容相关的信息,浏览本节课内容相关的信息,做2~3道与本课程有关的工程应用练习题,重点掌握连续性方程的应用和能量方程的应用。 七、教学内容 见电子教案和讲稿 第8节课 (第三章 一元流体动力学基础 3.6恒定元流能量方程 3.7过流断面的压强分布) 一、教学目的与要求 掌握恒定元流能量方程的推导过程及其应用,简单介绍均匀流动的特征和渐变流的概念,了解均匀过流断面上的压强分布规律。 二、讲授内容提要 1. 恒定元流能量方程的推导 2. 恒定元流能量方程的应用 3. 均匀流动概念,渐变流的概念 4. 均匀流过断面上压强分布规律 三、重点、难点的解决方法 重点:恒定元流能量方程的推导过程及其应用,均匀流过断面上压强分布规律。 难点:恒定元流能量方程的推导 四、教学环节的时间分配 1. 恒定元流能量方程的推导 2. 恒定元流能量方程的应用 3. 均匀流动概念,渐变流的概念 4. 均匀流过断面上压强分布规律 共2学时 五、教学方法与实施步骤 根据本节内容特点,运用启发式、讲解式、引导式、讨论式、提问式教学方法讲授本节内容在讲授时采用多媒体和板书相结合的形式,以完成内容的讲解。 六、课外学习指导和作业量,检查教学目的实现程度的具体措施和要求 课后上网浏览查寻与本节课内容相关的信息,浏览本节课内容相关的信息,做2~3道与本课程有关的工程应用练习题,重点掌握均匀流过断面上压强分布规律,能量方程的推导条件,总流能量方程的推导。下次课提问。 七、教学内容 见电子教案和讲稿 第9节课 (第三章一元流体动力学基础 3.8恒定总流能量方程式 3.9能量方程的应用) 一、教学目的与要求 掌握恒定总流能量方程的应用条件、方程的推导及其在工程上的应用。 二、讲授内容提要 1. 恒定总流能量方程的应用条件 2. 恒定总流能量方程在工程上的应用 三、重点、难点的解决方法 重点:能量方程的应用条件,恒定总流能量方程在工程上的应用。 难点:恒定总流能量方程在工程上的应用,如何应用前面所学的知识解决工程实际问题。 四、教学环节的时间分配 1. 能量方程的应用条件 2. 总流能量方程在工程上的应用 共2学时 五、教学方法与实施步骤 根据本节内容特点,运用启发式、讲解式、引导式、讨论式、提问式教学方法讲授本节内容。在讲授时采用多媒体和板书相结合的形式,以完成内容的讲解。 六、课外学习指导和作业量,检查教学目的实现程度的具体措施和要求 课后上网浏览查寻与本节课内容相关的信息,浏览本节课内容相关的信息,做4~5道与本课程有关的工程应用练习题,重点掌握能量方程的应用条件,总流能量方程在工程上的应用。 七、教学内容 见电子教案和讲稿 第10节课 (第三章一元流体动力学基础 3.10总水头线和测压管水头线 3.11恒定气流能量方程式) 一、教学目的与要求 掌握总水头线和测压管水头线的绘制、恒定气流能量方程式的推导及其在工程上的应用。 二、讲授内容提要 1. 总水头线 2. 测压管水头线 3. 气体能量方程的推导 4. 气体能量方程的应用 三、重点、难点的解决方法 重点:总水头线和测压管水头线的画法,气体能量方程的推导和气体能量方程的应用。 难点:气体能量方程的应用。 四、教学环节的时间分配 1. 总水头线 2. 测压管水头线 3. 气体能量方程的推导 4. 气体能量方程的应用 共2学时 五、教学方法与实施步骤 根据本节内容特点,运用启发式、讲解式、引导式、讨论式、提问式教学方法讲授本节内容。在讲授时采用多媒体和板书相结合的形式,以完成内容的讲解。 六、课外学习指导和作业量,检查教学目的实现程度的具体措施和要求 课后上网浏览查寻与本节课内容相关的信息,浏览本节课内容相关的信息,做2~3道与本课程有关的工程应用练习题,重点掌握总水头线和测压管水头线的画法,气体能量方程的推导和气体能量方程的应用。 七、教学内容 见电子教案和讲稿 第11节课 (第三章 一元流体动力学基础 3.12总压线和全压线 3.13恒定流动量方程) 一、教学目的与要求 掌握总压线和全压线的绘制、动量方程的应用条件、动量方程的推导及其在工程上的应用。 二、讲授内容提要 1. 总压线 2. 全压线 3. 动量方程的推导 4. 动量方程的应用条件 5. 动量方程在工程上的应用 三、重点、难点的解决方法 重点:总压线和全压线的绘制,动量方程的推导及其动量方程在工程上的应用。 难点:动量方程在工程上的应用。 四、教学环节的时间分配 1. 动量方程的推导 2. 动量方程的应用条件 3. 动量方程在工程上的应用 共2学时 五、教学方法与实施步骤 根据本节内容特点,运用启发式、讲解式、引导式、讨论式、提问式教学方法讲授本节内容。在讲授时采用多媒体和板书相结合的形式,以完成内容的讲解。 六、课外学习指导和作业量,检查教学目的实现程度的具体措施和要求 课后上网浏览查寻与本节课内容相关的信息,浏览本节课内容相关的信息,做2~3道与本课程有关的工程应用练习题,重点掌握掌握动量方程的应用条件、动量方程的推导及其动量方程在工程上的应用。 七、教学内容 见电子教案和讲稿 第13节课 (第四章 流动阻力和能量损失 4.1沿程损失和局部损失 4.2层流和紊流、雷诺数) 一、教学目的与要求 简单介绍沿程损失和局部损失的概念,理解实际液体的两种流动型态,流动阻力与水头损失产生原因,了解流动阻力和水头损失的分类,重点介绍科学家雷诺如何进行试验研究发现了流体的不同流态,流态的判别准则,及其它在流体力学研究中的意义和作用,掌握粘性流体的两种流态:层流和紊流,流态的判别。 二、讲授内容提要 1. 沿程损失概念 2. 局部损失的概念 3. 层流 4. 紊流 5. 雷诺数 6. 流态的判别 三、重点、难点的解决方法 重点:粘性流体的两种流态:层流和紊流,流态的判别。 难点:层流和紊流的判别标准 四、教学环节的时间分配 1. 沿程损失概念 2. 局部损失的概念 3. 层流 4. 紊流 5.雷诺数 6. 流态的判别 共2学时 五、教学方法与实施步骤 根据本节内容特点,运用启发式、讲解式、引导式、讨论式、提问式教学方法讲授本节内容。在讲授时采用多媒体和板书相结合的形式,以完成内容的讲解。 六、课外学习指导和作业量,检查教学目的实现程度的具体措施和要求 课后上网浏览查寻与本节课内容相关的信息,浏览本节课内容相关的信息,做2~3道与本课程有关的工程应用练习题,重点掌握雷诺试验,粘性流体的两种流态:层流和紊流,流态的判别。下次课提问。 七、教学内容 见电子教案和讲稿 第14节课 (第四章 流动阻力和能量损失 4.3圆管中的层流运动 4.4紊流运动的特征和紊流阻力) 一、教学目的与要求 了解均匀流动的概念,掌握均匀流动方程的推导,流体在圆管中作层流运动最大流速时平均流速的两倍,圆管层流的沿程损失系数计算公式的推导,了解紊流的特征时均性与脉动性,紊流阻力及混合长度理论。 二、讲授内容提要 1. 均匀流动 2. 匀流动方程式的推导 3. 圆管中层流的流速分布方程 4. 断面的平均流速 5. 圆管中层流的沿程损失计算公式 6. 紊流运动特征,紊流阻力及混合长度理论 三、重点、难点的解决方法 重点:匀流动方程式,圆管中层流的流速分布方程及圆管中层流的沿程损失计算公式 难点:圆管中层流的流速分布方程及圆管中层流的沿程损失计算公式 四、教学环节的时间分配 1. 均匀流动 2. 匀流动方程式的推导 3. 圆管中层流的流速分布方程 4. 断面的平均流速 5. 圆管中层流的沿程损失计算公式 共2学时 五、教学方法与实施步骤 根据本节内容特点,运用启发式、讲解式、引导式、讨论式、提问式教学方法讲授本节内容。在讲授时采用多媒体和板书相结合的形式,以完成内容的讲解。 六、课外学习指导和作业量,检查教学目的实现程度的具体措施和要求 课后上网浏览查寻与本节课内容相关的信息,浏览本节课内容相关的信息,做2~3道与本课程有关的工程应用练习题,重点均匀流动方程的推导,流体在圆管中作层流运动最大流速时平均流速的两倍,圆管层流的沿程损失系数计算公式的推导。 七、教学内容 见电子教案和讲稿 第15节课 (第四章 流动阻力和能量损失 4.5尼古拉兹实验 4.6工业管道紊流阻力系数的计算公式 4.7非圆管的沿程损失) 一、教学目的与要求 了解沿程阻力系数的影响因素,掌握尼古拉兹实验及尼古拉兹分区,莫迪图及圆管中的沿程损失阻力系数的主要计算公式及判别式,掌握非圆管的水力半径、当量直径及其阻力计算。 二、讲授内容提要 1. 尼古拉兹实验 2. 紊流的流速分布 3. 水力光滑与水力粗糙 4. 圆管中沿程阻力系数的变化规律及其影响因素的分析 5. 莫迪图及圆管中的沿程损失阻力系数的主要计算公式及判别式 6. 非圆管的水力半径、当量直径 7. 非圆管的阻力计算 三、重点、难点的解决方法 重点:圆管中沿程阻力系数的变化规律及其影响因素的分析,紊流的流速分布,莫迪图及圆管中的沿程损失阻力系数的主要计算公式及判别式,非圆管的水力半径、当量直径,非圆管的阻力计算。 难点:莫迪图及圆管中的沿程损失阻力系数的主要计算公式及判别式,非圆管的水力半径、当量直径,非圆管的阻力计算。 四、教学环节的时间分配 1. 尼古拉兹实验 2. 紊流的流速分布 3. 水力光滑与水力粗糙 4. 圆管中沿程阻力系数的变化规律及其影响因素的分析 5. 莫迪图及圆管中的沿程损失阻力系数的主要计算公式及判别式 6. 非圆管的水力半径、当量直径 7. 非圆管的阻力计算 共2学时 五、教学方法与实施步骤 根据本节内容特点,运用启发式、讲解式、引导式、讨论式、提问式教学方法讲授本节内容。在讲授时采用多媒体和板书相结合的形式,以完成内容的讲解。 六、课外学习指导和作业量,检查教学目的实现程度的具体措施和要求 课后上网浏览查寻与本节课内容相关的信息,浏览本节课内容相关的信息,做2~3道与本课程有关的工程应用练习题,重点圆管中沿程阻力系数的变化规律及其影响因素的分析,近壁层流层时均性与脉动性。 七、教学内容 见电子教案和讲稿 第16节课 (第四 章流动阻力和能量损失 4.8管道流动的局部损失 4.9减小阻力的措施) 一、教学目的与要求 掌握圆管中突然扩大、渐扩管、突然缩小、渐缩管等局部损失的推导,掌握圆弯管的局部损失计算,掌握三通管的局部损失计算,理解局部阻力之间的相互干扰关系,能够计算工程实际中的局部损失,掌握减小阻力的措施。 二、讲授内容提要 1. 局部损失形成原因 2. 几种常见的变径管的局部损失 3. 圆弯管的局部损失 4. 三通管的局部损失 5. 局部阻力之间的相互干扰 6. 减小阻力的措施 三、重点、难点的解决方法 重点:几种常见的变径管的局部损失的推导,圆弯管的局部损失,三通管的局部损失的计算,局部阻力之间的相互干扰,减小阻力的常用措施,在工程实际中局部损失的计算。 难点:如何和专业知识结合解决工程实际问题。 四、教学环节的时间分配 1. 局部损失形成原因 2. 几种常见的变径管的局部损失 3. 圆弯管的局部损失 4. 三通管的局部损失 5. 局部阻力之间的相互干扰 6. 减小阻力的措施 共2学时 五、教学方法与实施步骤 根据本节内容特点,运用启发式、讲解式、引导式、讨论式、提问式教学方法讲授本节内容。在讲授时采用多媒体和板书相结合的形式,以完成内容的讲解。 六、课外学习指导和作业量,检查教学目的实现程度的具体措施和要求 课后上网浏览查寻与本节课内容相关的信息,浏览本节课内容相关的信息,做2~3道与本课程有关的工程应用练习题,重点水力半径、当量直径、非圆管的沿程损失的计算及应用,圆管中突然扩大的局部损失的推导,在工程实际中局部损失的计算。 七、教学内容 见电子教案和讲稿 第18节课 (第五章 孔口管嘴管路流动 5.1孔口自由出流 5.2孔口淹没出流) 一、教学目的与要求 使学生了解流速系数、收缩系数和流量系数,掌握恒定孔口自由出流、孔口淹没出流的流量计算公式以及在工程实际中的应用。 二、讲授内容提要 1. 孔口出流的分类 2. 薄壁孔口的自由出流 3. 薄壁孔口的淹没出流 4. 流速系数、收缩系数和流量系数 5. 流量系数的影响因素 三、重点、难点的解决方法 重点:恒定孔口自由出流、孔口淹没出流的流量计算公式以及在工程实际中的应用。 难点:如何和专业知识结合解决工程实际问题。 四、教学环节的时间分配 1. 孔口出流的分类 2. 薄壁孔口的自由出流 3. 薄壁孔口的淹没出流 4. 流速系数、收缩系数和流量系数 5. 流量系数的影响因素 共2学时 五、教学方法与实施步骤 根据本节内容特点,运用启发式、讲解式、引导式、讨论式、提问式教学方法讲授本节内容。在讲授时采用多媒体和板书相结合的形式,以完成内容的讲解。 六、课外学习指导和作业量,检查教学目的实现程度的具体措施和要求 课后上网浏览查寻与本节课内容相关的信息,浏览本节课内容相关的信息,做2~3道与本课程有关的工程应用练习题,重点:恒定孔口自由出流、恒定孔口淹没出流的流量计算公式及其在工程实际中的应用。 七、教学内容 见电子教案和讲稿 第19节课 (第五章 孔口管嘴管路流动 5.3管嘴出流 5.4简单管路) 一、教学目的与要求 了解管嘴出流,掌握恒定管嘴出流的流量计算公式及在工程实际中的应用,掌握恒定管嘴出流真空计算,掌握简单长管的阻抗计算,理解水泵或风机扬程,掌握虹吸管正常工作的允许安装高度。 二、讲授内容提要 1. 恒定管嘴出流 2. 恒定管嘴出流真空计算 3. 其他类型外管嘴出流 4. 简单长管的阻抗计算 5. 水泵或风机扬程 6. 虹吸管 三、重点、难点的解决方法 重点:恒定管嘴出流、恒定管嘴出流的流量计算公式,在工程实际中的应用,恒定管嘴出流真空计算,简单长管的阻抗计算,水泵或风机扬程计算,虹吸管正常工作的允许安装高度。 难点:如何和专业知识结合解决工程实际问题。 四、教学环节的时间分配 1. 恒定管嘴出流 2. 恒定管嘴出流真空计算 3. 其他类型外管嘴出流 4. 简单长管的阻抗计算 5. 水泵或风机扬程 6. 虹吸管 共2学时 五、教学方法与实施步骤 根据本节内容特点,运用启发式、讲解式、引导式、讨论式、提问式教学方法讲授本节内容。在讲授时采用多媒体和板书相结合的形式,以完成内容的讲解。 六、课外学习指导和作业量,检查教学目的实现程度的具体措施和要求 课后上网浏览查寻与本节课内容相关的信息,浏览本节课内容相关的信息,做2~3道与本课程有关的工程应用练习题,重点:恒定管嘴出流、恒定管嘴出流的流量计算公式,在工程实际中的应用,恒定管嘴出流真空计算,简单长管的阻抗计算,水泵或风机扬程计算,虹吸管正常工作的允许安装高度。 七、教学内容 见电子教案和讲稿 第20节课 (第五章 孔口管嘴管路流动 5.5管路的串联和并联 5.6管网计算基础 5.7有压管中的计算) 一、教学目的与要求 使学生掌握串联长管的水力计算公式和并联长管的水力计算公式及其应用这些公式解决工程实际问题,掌握枝状管网的水利计算,掌握环状管网的水利计算,了解水击现象与产生的原因和有压管路中的水击的形成过程,掌握减弱水击的措施。 二、讲授内容提要 1. 串联长管的水力计算 2. 并联长管的水力计算 3. 例题分析 4. 管网的水力计算 5. 水击现象与产生的原因 6. 有压管路中的水击的形成过程 7. 水击压强防止措施 三、重点、难点的解决方法 重点:水击压强防止措施,串联长管的水力计算公式和并联长管的水力计算公式及其应用这些公式解决工程实际问题。 难点:如何和专业知识结合解决工程实际问题。 四、教学环节的时间分配 1. 串联长管的水力计算 2. 并联长管的水力计算 3. 例题分析 4. 管网的水力计算 5. 水击现象与产生的原因 6. 有压管路中的水击的形成过程 7. 水击压强防止措施 共2学时 五、教学方法与实施步骤 根据本节内容特点,运用启发式、讲解式、引导式、讨论式、提问式教学方法讲授本节内容。在讲授时采用多媒体和板书相结合的形式,以完成内容的讲解。 六、课外学习指导和作业量,检查教学目的实现程度的具体措施和要求 课后上网浏览查寻与本节课内容相关的信息,浏览本节课内容相关的信息,做2~3道与本课程有关的工程应用练习题,重点:水击压强防止措施,串联长管的水力计算公式和并联长管的水力计算公式及其应用这些公式解决工程实际问题。 七、教学内容 见电子教案和讲稿 第21节课 (第六章 气体射流 6.1无限空间淹没紊流射流的特征 6.2圆断面射流的运动分析) 一、教学目的与要求 理解无限空间淹没紊流射流的紊流系数、几何特性、运动特性和动力特性。掌握圆断面射流的轴心速度、断面流量。 二、讲授内容提要 1. 过渡断面起始段及主体段 2. 紊流系数及几何特性 3. 运动特性 4. 动力特性 5. 圆断面射流的轴心速度 6. 圆断面射流的断面流量 三、重点、难点的解决方法 重点:紊流射流的主要特性,圆断面射流的轴心速度、断面流量的求法。 难点:紊流射流的主要特性 四、教学环节的时间分配 1. 过渡断面起始段及主体段 2. 紊流系数及几何特性 3. 运动特性 4. 动力特性 5. 圆断面射流的轴心速度 6. 圆断面射流的断面流量 共2学时 五、教学方法与实施步骤 根据本节内容特点,运用启发式、讲解式、引导式、讨论式、提问式教学方法讲授本节内容。在讲授时采用多媒体和板书相结合的形式,以完成内容的讲解。 六、课外学习指导和作业量,检查教学目的实现程度的具体措施和要求 课后上网浏览查寻与本节课内容相关的信息,浏览本节课内容相关的内容,做2~3道与本课程有关的工程应用练习题,重点:紊流射流的主要特性,圆断面射流的轴心速度、断面流量的求法。 七、教学内容 见电子教案和讲稿 第22节课 (第六章 气体射流 6.3平面射流 6.4 温差或浓差射流 6.6有限空间射流) 一、教学目的与要求 理解断面平均流速与质量平均流速的概念,掌握平面射流参数的计算与平面射流浓差温差的射流计算。 二、讲授内容提要 1. 圆断面射流的断面平均流速 2. 圆断面射流的断面质量平均流速 3. 射流参数的计算 4. 轴心温差动力特性 5. 质量平均温差 6. 浓差温差的射流计算 三、重点、难点的解决方法 重点:平均流速与质量平均流速的概念,平面射流参数的计算与平面射流浓差温差的射流计算。 难点:平面射流浓差温差射流计算及其工程实际的应用。 四、教学环节的时间分配 1. 圆断面射流的断面平均流速 2. 圆断面射流的断面质量平均流速 3. 射流参数的计算 4. 轴心温差动力特性 5. 质量平均温差 6. 浓差温差的射流计算 共2学时 五、教学方法与实施步骤 根据本节内容特点,运用启发式、讲解式、引导式、讨论式、提问式教学方法讲授本节内容。在讲授时采用多媒体和板书相结合的形式,以完成内容的讲解。 六、课外学习指导和作业量,检查教学目的实现程度的具体措施和要求 课后上网浏览查寻与本节课内容相关的信息,浏览本节课内容相关的内容,做2~3道与本课程有关的工程应用练习题,重点:平均流速与质量平均流速的概念,平面射流参数的计算与平面射流浓差温差的射流计算。 七、教学内容 见电子教案和讲稿 第23节课 (第九章 一元气体动力学 9.2音速、滞止参数、马赫数; 第十章 相似原理和因次分析 10.1力学相似性原理 10.2相似准数) 一、教学目的与要求 理解几何、运动、动力、初始与边界条件相似的基本概念,掌握各种动力相似准则,特别是重力相似准则、粘性力相似准则。 二、讲授内容提要 1. 流动相似的基本概念 2. 几何相似 3. 运动相似 4. 动力相似 5. 初始条件与边界条件相似 6.牛顿相似准则(重力相似准则、粘性力相似准则、压力相似准则、弹性力相似准则、表面张力相似准则)。 三、重点、难点的解决方法 重点:力学相似性原理、重力相似准则、粘性力相似准则。 难点:动力相似准则。 四、教学环节的时间分配 1. 流动相似的基本概念 2. 几何相似 3. 运动相似 4. 动力相似 5. 初始条件与边界条件相似 6.牛顿相似准则(重力相似准则、粘性力相似准则、压力相似准则、弹性力相似准则、表面张力相似准则)。 共2学时 五、教学方法与实施步骤 根据本节内容特点,运用启发式、讲解式、引导式、讨论式、提问式教学方法讲授本节内容。在讲授时采用多媒体和板书相结合的形式,以完成内容的讲解。 六、课外学习指导和作业量,检查教学目的实现程度的具体措施和要求 课后上网浏览查寻与本节课内容相关的信息,浏览本节课内容相关的内容,做2~3道与本课程有关的工程应用练习题,重点:力学相似性原理、重力相似准则、粘性力相似准则。 七、教学内容 见电子教案和讲稿 第24节课 (第十章 相似原理和因次分析 10.3模型律 10.4因次分析法) 一、教学目的与要求 理解模型设计的基本方法,能应用量纲的和谐原理进行量纲分析,能灵活应用模型律进行模型设计;理解量纲与单位的基本概念,量纲的和谐原理,掌握量纲的基本分析方法:瑞利法与 定理。 二、讲授内容提要 1. 模型实验 2. 雷诺模型 3. 佛汝德模型 4. 量纲与单位 5. 量纲和谐原理 6. 量纲分析(瑞利法、定律) 三、重点、难点的解决方法 重点:模型设计;量纲的和谐原理,瑞利法与 定理。 难点:量纲分析:瑞利法与 定理,模型设计与模型实验。 四、教学环节的时间分配 1. 模型实验 2. 雷诺模型 3. 佛汝德模型 4. 量纲与单位 5. 量纲和谐原理 6. 量纲分析(瑞利法、定律) 共2学时 五、教学方法与实施步骤 根据本节内容特点,运用启发式、讲解式、引导式、讨论式、提问式教学方法讲授本节内容。在讲授时采用多媒体和板书相结合的形式,以完成内容的讲解。 六、课外学习指导和作业量,检查教学目的实现程度的具体措施和要求 课后上网浏览查寻与本节课内容相关的信息,浏览本节课内容相关的内容,做2~3道与本课程有关的工程应用练习题,重点:模型设计与模型实验;量纲的和谐原理,瑞利法与 定理。 七、教学内容 见电子教案和讲稿 第二部分 泵与风机 第25节课 (第十一章 叶片式泵和风机理论基础 10.1工作原理及性能参数 10.2离心式泵与风机的基本方程——欧拉方程) 一、教学目的与要求 使学生了解泵与风机性能参数,掌握泵的扬程、流量、转速、功率及效率、泵与风机的工作原理和欧拉方程。 二、讲授内容提要 1. 泵与风机的分类及其在制冷设备中的地位 2. 泵与风机的工作原理 3. 性能参数(泵的扬程、流量、转速、功率及效率) 4. 流体在叶轮中的运动 5. 欧拉方程 三、重点、难点的解决方法 重点:泵与风机的工作原理,泵的扬程的概念及计算,欧拉方程。 难点:泵与风机的工作原理,泵的扬程的概念及计算。 四、教学环节的时间分配 1. 泵与风机的分类及其在制冷设备中的地位 2. 泵与风机的工作原理 3. 性能参数(泵的扬程、流量、转速、功率及效率) 4. 流体在叶轮中的运动 5. 欧拉方程 共2学时 五、教学方法与实施步骤 根据本节内容特点,运用启发式、讲解式、引导式、讨论式、提问式教学方法讲授本节内容。在讲授时采用多媒体和板书相结合的形式,以完成内容的讲解。 六、课外学习指导和作业量,检查教学目的实现程度的具体措施和要求 课后上网浏览查寻与本节课内容相关的信息,浏览本节课内容相关的内容,做2~3道与本课程有关的工程应用练习题,重点:泵与风机的工作原理,泵的扬程的概念及计算,欧拉方程。 七、教学内容 见电子教案和讲稿 第26节课 (第十一章 叶片式泵和风机理论基础 10.3叶型及其对性能的影响 10.4理论的流量—压头曲线和流量—功率曲线) 一、教学目的与要求 使学生了解后向叶型、前向叶型和径向叶型的概念及对泵与风机性能的影响,掌握流体在叶轮中运动的分析及叶片片数有限对欧拉方程之修正。使学生了解研究泵或风机所具备的的技术性能表达方式,掌握泵与风机水头损失、容积损失和机械损失,理论流量-压头曲线、流量-功率曲线。 二、讲授内容提要 1. 叶型对泵或风机的性能影响; 2. 后向叶型、前向叶型、径向叶型; 3. 三种叶型的QT-HT曲线; 4. 三种叶型的QT-NT曲线; 5. 三种叶型的QT-曲线。 三、重点、难点的解决方法 重点:后向叶型、前向叶型和径向叶型的概念及对泵与风机性能的影响,泵与风机水头损失、容积损失和机械损失,理论流量-压头曲线、流量-功率曲线。 难点:泵与风机水头损失、容积损失和机械损失,理论流量-压头曲线、流量-功率曲线。 四、教学环节的时间分配 1. 叶型对泵或风机的性能影响; 2. 后向叶型、前向叶型、径向叶型; 3. 三种叶型的QT-HT曲线; 4. 三种叶型的QT-NT曲线; 5. 三种叶型的QT-曲线。 共2学时 五、教学方法与实施步骤 根据本节内容特点,运用启发式、讲解式、引导式、讨论式、提问式教学方法讲授本节内容。在讲授时采用多媒体和板书相结合的形式,以完成内容的讲解。 六、课外学习指导和作业量,检查教学目的实现程度的具体措施和要求 课后上网浏览查寻与本节课内容相关的信息,浏览本节课内容相关的内容,做1~2道与本课程有关的工程应用练习题,重点:后向叶型、前向叶型和径向叶型的概念及对泵与风机性能的影响,掌握三种叶型的QT-HT曲线、三种叶型的QT-NT曲线和三种叶型的QT-曲线。 七、教学内容 见电子教案和讲稿 第27节课 (第十章离心泵和风机理论基础 10.5泵与风机的实际性能曲线 10.6轴流式泵与风机 10.7贯流式风机) 一、教学目的与要求 使学生了解研究泵或风机所具备的的技术性能表达方式,掌握泵与风机水头损失、容积损失和机械损失,理论流量-压头曲线、流量-功率曲线和实际性能曲线。 二、讲授内容提要 1. 泵与风机水头损失、容积损失和机械损失; 2. 泵与风机的全效率; 3. 泵与风机的实际性能曲线; 4. 轴流式泵与风机; 5. 贯流式风机。 三、重点、难点的解决方法 重点:泵与风机水头损失、容积损失和机械损失,理论流量-压头曲线、流量-功率曲线和实际性能曲线。 难点:实际性能曲线 四、教学环节的时间分配 1. 泵与风机水头损失、容积损失和机械损失; 2. 泵与风机的全效率; 3. 泵与风机的实际性能曲线; 4. 轴流式泵与风机; 5. 贯流式风机。 共2学时 五、教学方法与实施步骤 根据本节内容特点,运用启发式、讲解式、引导式、讨论式、提问式教学方法讲授本节内容。在讲授时采用多媒体和板书相结合的形式,以完成内容的讲解。 六、课外学习指导和作业量,检查教学目的实现程度的具体措施和要求 课后上网浏览查寻与本节课内容相关的信息,浏览本节课内容相关的内容,做1~2道与本课程有关的工程应用练习题,重点:泵与风机水头损失、容积损失和机械损失,理论流量-压头曲线、流量-功率曲线和实际性能曲线。 七、教学内容 见电子教案和讲稿 第28节课 (第十一章 叶片式泵和风机理论基础 10.8相似率与比转数 10.9相似律的实际应用) 一、教学目的与要求 使学生了解相似原理在泵或风机中的应用,掌握相似工况的概念,泵与风机的无因次性能曲线,泵与风机相似律的实际应用和比转数的实际意义。 二、讲授内容提要 1. 泵与风机的相似律 2. 相似律的实际应用 3. 泵与风机的无因次性能曲线 4. 比转数 三、重点、难点的解决方法 重点:相似工况的概念,泵与风机的无因次性能曲线,泵与风机相似律的实际应用和比转数的实际意义。 难点:因次性能曲线,泵与风机相似律的实际应用。 四、教学环节的时间分配 1. 泵与风机的相似律 2. 相似律的实际应用 3. 泵与风机的无因次性能曲线 4. 比转数 共2学时 五、教学方法与实施步骤 根据本节内容特点,运用启发式、讲解式、引导式、讨论式、提问式教学方法讲授本节内容。在讲授时采用多媒体和板书相结合的形式,以完成内容的讲解。 六、课外学习指导和作业量,检查教学目的实现程度的具体措施和要求 课后上网浏览查寻与本节课内容相关的信息,浏览本节课内容相关的内容,做1~2道与本课程有关的工程应用练习题,重点:相似工况的概念,泵与风机的无因次性能曲线,泵与风机相似律的实际应用和比转数的实际意义。 七、教学内容 见电子教案和讲稿 第29节课 (第十二章 叶片式泵与风机在管路上的工作分析及调节 11.1管路性能曲线及工作调节 11.2泵或风机的联合工作) 一、教学目的与要求 使学生掌握管路性能曲线,掌握泵与风机的工作点的特点,理解泵与风机在管路运行的稳定工作条件,掌握和理解泵与风机并联或串联的性能。 二、讲授内容提要 1. 管路性能曲线; 2. 泵与风机的工作点; 3. 泵与风机在管路运行的稳定工作条件; 4. 泵与风机并联; 5. 泵与风机并联或串联。 三、重点、难点的解决方法 重点:管路性能曲线,泵与风机的工作点的特点,泵与风机在管路运行的稳定工作条件,泵与风机并联或串联的性能。 难点:管路性能曲线,泵与风机在管路运行的稳定工作条件,泵与风机并联或串联的性能。 四、教学环节的时间分配 1. 管路性能曲线; 2. 泵与风机的工作点; 3. 泵与风机在管路运行的稳定工作条件; 4. 泵与风机并联; 5. 泵与风机并联或串联。 共2学时 五、教学方法与实施步骤 根据本节内容特点,运用启发式、讲解式、引导式、讨论式、提问式教学方法讲授本节内容。在讲授时采用多媒体和板书相结合的形式,以完成内容的讲解。 六、课外学习指导和作业量,检查教学目的实现程度的具体措施和要求 课后上网浏览查寻与本节课内容相关的信息,浏览本节课内容相关的内容,做1~2道与本课程有关的工程应用练习题,重点:管路性能曲线,泵与风机的工作点的特点,泵与风机在管路运行的稳定工作条件,泵与风机并联或串联的性能。 七、教学内容 见电子教案和讲稿 第30节课 (第十二章 叶片式泵与风机在管路上的工作分析及调节 11.3离心式泵或风机的工况调节 11.4管道内的压力分布) 一、教学目的与要求 使学生掌握调节离心式泵或风机工况的方法,了解泵与风机的启动条件,掌握管道内的压力分布情况。 二、讲授内容提要 1. 改变管路性能曲线的调节方法; 2. 改变泵或风机性能曲线的方法; 3. 改变并联泵台数的调节方法; 4. 泵与风机的启动; 5. 管道内部的压力分布情况 三、重点、难点的解决方法 重点:管路性能曲线的调节方法,泵或风机性能曲线的方法,改变并联泵台数的调节方法,管道内部的压力分布情况。 难点:管路性能曲线的调节方法,泵或风机性能曲线的方法,管道内部的压力分布情况。 四、教学环节的时间分配 1. 改变管路性能曲线的调节方法; 2. 改变泵或风机性能曲线的方法; 3. 改变并联泵台数的调节方法; 4. 泵与风机的启动; 5. 管道内部的压力分布情况 共2学时 五、教学方法与实施步骤 根据本节内容特点,运用启发式、讲解式、引导式、讨论式、提问式教学方法讲授本节内容。在讲授时采用多媒体和板书相结合的形式,以完成内容的讲解。 六、课外学习指导和作业量,检查教学目的实现程度的具体措施和要求 课后上网浏览查寻与本节课内容相关的信息,浏览本节课内容相关的内容,做1~2道与本课程有关的工程应用练习题,重点:管路性能曲线的调节方法,泵或风机性能曲线的方法,改变并联泵台数的调节方法,管道内部的压力分布情况。 七、教学内容 见电子教案和讲稿 第31节课 (第十三章 泵或风机的安装方法与选择 11.1离心式泵的构造特点 11.2离心式泵正常工作所需附件及扬程计算 11.3泵的气蚀与安装高度) 一、教学目的与要求 使学生了解离心式泵的类型,泵的气蚀现象,掌握离心式泵主要部件结构型式,离心式泵正常工作所需附件,理解离心式泵扬程计算,离心式风机的构造特点泵的安装高度与吸入口的真空度。 二、讲授内容提要 1. 离心式泵的类型; 2. 离心式泵主要部件结构型式; 3. 离心式风机的构造特点; 4. 离心式泵正常工作所需附件; 5. 理解离心式泵扬程计算; 6. 泵的气蚀现象; 7.泵的安装高度与吸入口的真空度。 三、重点、难点的解决方法 重点:离心式泵主要部件结构型式,离心式泵正常工作所需附件,离心式泵扬程计算,离心式风机的构造特点泵的安装高度与吸入口的真空度。 难点:离心式泵扬程计算,离心式泵的安装高度与吸入口的真空度。 四、教学环节的时间分配 1. 离心式泵的类型; 2. 离心式泵主要部件结构型式; 3. 离心式风机的构造特点; 4. 离心式泵正常工作所需附件; 5. 理解离心式泵扬程计算; 6. 泵的气蚀现象; 7.泵的安装高度与吸入口的真空度。 共2学时 五、教学方法与实施步骤 根据本节内容特点,运用启发式、讲解式、引导式、讨论式、提问式教学方法讲授本节内容。在讲授时采用多媒体和板书相结合的形式,以完成内容的讲解。 六、课外学习指导和作业量,检查教学目的实现程度的具体措施和要求 课后上网浏览查寻与本节课内容相关的信息,浏览本节课内容相关的内容,做1~2道与本课程有关的工程应用练习题,重点:离心式泵主要部件结构型式,离心式泵正常工作所需附件,离心式泵扬程计算,离心式风机的构造特点泵的安装高度与吸入口的真空度。 七、教学内容 见电子教案和讲稿 第32节课 (第十三章 泵或风机的安装方法与选择 11.4离心式风机的构造特点 11.5通风机的安装 11.6风机的通用性能曲线与选择性能曲线图 11.7泵或风机的选择) 一、教学目的与要求 使学生了解离心式泵主要部件结构型式,离心式风机的构造特点,掌握泵的安装高度与吸入口的真空度,掌握风机的通用性能曲线和选择性能曲线图,理解泵或风机的选择。 二、讲授内容提要 1. 离心式风机的构造特点; 2. 通风机的安装; 3. 风机的通用性能曲线图; 4. 风机的选择性能曲线图; 5. 泵或风机的选择 三、重点、难点的解决方法 重点:风机的通用性能曲线图,风机的选择性能曲线图,泵或风机的选择。 难点:泵的安装高度与吸入口的真空度,泵或风机的选择。 四、教学环节的时间分配 1. 离心式风机的构造特点; 2. 通风机的安装; 3. 风机的通用性能曲线图; 4. 风机的选择性能曲线图; 5. 泵或风机的选择 共2学时 五、教学方法与实施步骤 根据本节内容特点,运用启发式、讲解式、引导式、讨论式、提问式教学方法讲授本节内容。在讲授时采用多媒体和板书相结合的形式,以完成内容的讲解。 六、课外学习指导和作业量,检查教学目的实现程度的具体措施和要求 课后上网浏览查寻与本节课内容相关的信息,浏览本节课内容相关的内容,做1~2道与本课程有关的工程应用练习题,重点:泵的安装高度与吸入口的真空度,风机的通用性能曲线图,风机的选择性能曲线图,泵或风机的选择。 七、教学内容 见电子教案和讲稿 第33节课 (第十四章 其它常用泵及压气(缩)机) 一、教学目的与要求 使学生了解常用泵及压气(缩)机 二、讲授内容提要 1. 往复式泵; 2. 真空泵; 3. 深井泵; 4. 旋涡泵; 5. 活塞式压缩机; 6. 回转式压缩机; 7. 离心式压缩机; 8. 压缩机的排气温度几功率计算。 三、重点、难点的解决方法 重点:往复式泵,真空泵,活塞式压缩机,回转式压缩机,离心式压缩机,压缩机的排气温度及功率计算。 难点:真空泵,活塞式压缩机,回转式压缩机,离心式压缩机,压缩机的排气温度及功率计算。 四、教学环节的时间分配 1. 往复式泵; 2. 真空泵; 3. 深井泵; 4. 旋涡泵; 5. 活塞式压缩机; 6. 回转式压缩机; 7. 离心式压缩机; 8. 压缩机的排气温度几功率计算。 共2学时 五、教学方法与实施步骤 根据本节内容特点,运用启发式、讲解式、引导式、讨论式、提问式教学方法讲授本节内容。在讲授时采用多媒体和板书相结合的形式,以完成内容的讲解。 六、课外学习指导和作业量,检查教学目的实现程度的具体措施和要求 课后上网浏览查寻与本节课内容相关的信息,浏览本节课内容相关的内容,做1~2道与本课程有关的工程应用练习题,重点:往复式泵,真空泵,活塞式压缩机,回转式压缩机,离心式压缩机,压缩机的排气温度及功率计算。 七、教学内容 见电子教案和讲稿 第三部分 实验 本课程实验 本课程实验学时共20学时,设10个实验,分别如下: 实验一:静水压强特性实验 实验二:伯奴利方程实验 实验三:文丘里流量计流量系数测定实验 实验四:动量定律实验 实验五:毕托管测流速实验 实验六:雷诺数实验 实验七:沿程水头损失实验 实验八:局部阻力损失实验 实验九:水击综合演示实验 实验十:虹吸原理演示实验 课程主要参考书: 1、《流体力学泵与风机》(第三版),周谟仁主编,中国建筑工业出版社。 2、《工程流体力学》,齐鄂荣、曾玉红主编,武汉大学出版社。 3、《流体力学》(第五板)(英文影印版),Frank M.White编,清华大学出版社,2004.6。 4、《流体力学泵与风机》,苏福临主编,中国建筑工业出版社,2005.2。 5、《流体力学及其工程应用》(英文版原书第10版时代教育国外高校优秀教材精选),(美)E﹒约翰芬纳莫尔、约瑟夫B﹒弗朗兹尼编,机械工业出版社,2006.2。