认识。 6 七、说明 1.《流体力学实验》最主要的先修课程是《流体力学》或《工程流体力学》，学生通过理论 学习后，已掌握了流体力学的基本理论及原理。 主撰人：兰雅梅 审核人：袁军亭 分管教学院长：曹守启 2011年9月22日
26 认识。 小 计 16 七、说明 1．《流体力学实验》最主要的先修课程是《流体力学》或《工程流体力学》，学生通过理论 学习后，已掌握了流体力学的基本理论及原理。 主撰人 ：兰雅梅 审核人：袁军亭 分管教学院长：曹守启 2011 年 9 月 22 日
《流体力学、泵与风机》教学大纲 课程名称（中文/英文）：流体力学(Fluid Mechanics,Pump and Fan) 课程编号：1302510 学分：35学分 学时：总学时56 讲授学时48 实验学时8 开设学期：第4学期 授课对象：热能与动力工程 课程级别：校级精品课程 课程负责人：兰雅梅 教学团队：王世明、刘爽、宋秋红、袁军亭、郑艳平、张健 一、课程性质与目的 本课程是为热能专业本科生开设的一门重要的专业基础课，是热能类本科生的必修课 程。研究流体的运动规律，流体与物体之间的相互作用以及泵与风机的一般原理，性能，运 行调节和选用方法等。本课程的主要目的是使学生掌握流体（主要是液体流动）运动的一般 规律和有关的基本概念、基本理论、基本方法，并具备一定的实验技能：熟悉泵与风机的基 本结构、工作原理和实验技术，掌握泵与风机的工作性能、调节和运行维护等方面的必要知 识，为学习后续专业课程及在火电厂从事本专业的生产技术工作打下必备的基础。 二、课程简介(200字左右) 流体力学是力学中的一个分支，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。本课程主要讲授流体力学中的基本物理现象、基本概念、原理和方法，主 要内容有：流体静力学、流体运动学、流体动力学、量纲分析与相似理论、边界层理论。通 过这门课程的学习，使学生获得本专业专门技术人才所必备的关于工程流体力学方面的基本 概念，基本理论和基本技能，并具有一定的分析、解决本专业中涉及流体力学问题的能力： 掌握泵与风机工作原理及典型结构，掌握一定的泵与风机的实际运行知识，使学生具有足够 的感性认识和实际动手的能力。 三、教学内容 流体力学第一章绪论(2学时)
27 《流体力学、泵与风机》教学大纲 课程名称（中文/英文）：流体力学（Fluid Mechanics, Pump and Fan） 课程编号：1302510 学 分：3.5 学分 学 时：总学时 56 讲授学时 48 实验学时 8 开设学期：第 4 学期 授课对象：热能与动力工程 课程级别：校级精品课程 课程负责人：兰雅梅 教学团队：王世明、刘爽、宋秋红、袁军亭、郑艳平、张健 一、课程性质与目的 本课程是为热能专业本科生开设的一门重要的专业基础课，是热能类本科生的必修课 程。研究流体的运动规律，流体与物体之间的相互作用以及泵与风机的一般原理，性能，运 行调节和选用方法等。本课程的主要目的是使学生掌握流体（主要是液体流动）运动的一般 规律和有关的基本概念、基本理论、基本方法，并具备一定的实验技能；熟悉泵与风机的基 本结构、工作原理和实验技术，掌握泵与风机的工作性能、调节和运行维护等方面的必要知 识，为学习后续专业课程及在火电厂从事本专业的生产技术工作打下必备的基础。 二、课程简介（200 字左右） 流体力学是力学中的一个分支，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。本课程主要讲授流体力学中的基本物理现象、基本概念、原理和方法，主 要内容有：流体静力学、流体运动学、流体动力学、量纲分析与相似理论、边界层理论。通 过这门课程的学习，使学生获得本专业专门技术人才所必备的关于工程流体力学方面的基本 概念，基本理论和基本技能，并具有一定的分析、解决本专业中涉及流体力学问题的能力； 掌握泵与风机工作原理及典型结构，掌握一定的泵与风机的实际运行知识，使学生具有足够 的感性认识和实际动手的能力。 三、教学内容 流体力学第一章 绪论（2 学时）
主要内容：流体力学的任务与研究对象：作用在流体上的力：流体的主要力学任务。 学习要求：了解流体力学的任务、研究对象及与科学及工程技术的关系、在推动社会发展中 的作用：了解流体力学的研究方法：理解质点、质元概念和连续介质假设：理 解流体的主要物理性质，特别是易变形性和粘性：掌握牛顿粘性定律和粘度计 算：了解无粘性流体与粘性流体、可压缩流体与不可压缩流体分类。 第二章流体静力学(8学时) 主要内容：流体静力学的基本方程：流体静压强的分布规律：压强计示方式与度量单位：流 体的相对静止：流体对平壁的总压力：流体对曲壁的总压力。 学习要求：掌握流体静力学基本方程：掌握静止重力流体中的压强分布规律及计算：了解相 对平衡问题：了解压强的不同记示方法：掌握静止流体对平壁和曲壁总压力计 算：了解浮力和稳定性。 第三章流体运动学(8学时) 主要内容：描述流体运动的两种方法：流体运动的分类、迹线和流线：连续性方程：流场中 一点邻域内相对运动分析：势流及速度势函数：平面流动和流函数：几种简单 的平面势流。 学习要求：理解描述流体运动的两种方法：掌握流线和迹线方程；理解微分形式的连续性方 程：了解流体的变形特性：理解流体分类：了解无粘性流体无旋流动的概念：掌 握速度势、流函数概念和计算。 第四章理想流体力学(8学时) 主要内容：欧拉运动微分方程式：伯努利方程：伯努利方程的实际应用：恒定流动的动量定 理和动量矩定理。 学习要求：掌握积分形式的连续性方程及其应用：掌握伯努利方程及其应用：掌握积分形式 的动量方程及其应用：了解动量矩方程和能量方程。 第七章粘性流体力学(4学时) 主要内容：粘性流体的运动微分方程式：量纲分析：相似理论：模型实验基础。 学习要求：理解作用在流体之上的力：理解NS方程及其意义：掌捏量纲分析法及其应用： 理解相似概念和相似原理：掌握重要的相似准则数及应用。 第八章圆管中的流动(6学时) 主要内容：雷诺实验、层流和紊流：圆管层流运动：圆管素流运动：素流的沿程水头损失： 28
28 主要内容：流体力学的任务与研究对象；作用在流体上的力；流体的主要力学任务。 学习要求：了解流体力学的任务、研究对象及与科学及工程技术的关系、在推动社会发展中 的作用；了解流体力学的研究方法；理解质点、质元概念和连续介质假设；理 解流体的主要物理性质，特别是易变形性和粘性；掌握牛顿粘性定律和粘度计 算；了解无粘性流体与粘性流体、可压缩流体与不可压缩流体分类。 第二章 流体静力学（8 学时） 主要内容：流体静力学的基本方程；流体静压强的分布规律；压强计示方式与度量单位；流 体的相对静止；流体对平壁的总压力；流体对曲壁的总压力。 学习要求：掌握流体静力学基本方程；掌握静止重力流体中的压强分布规律及计算；了解相 对平衡问题；了解压强的不同记示方法；掌握静止流体对平壁和曲壁总压力计 算；了解浮力和稳定性。 第三章 流体运动学（8 学时） 主要内容：描述流体运动的两种方法；流体运动的分类、迹线和流线；连续性方程；流场中 一点邻域内相对运动分析；势流及速度势函数；平面流动和流函数；几种简单 的平面势流。 学习要求：理解描述流体运动的两种方法；掌握流线和迹线方程；理解微分形式的连续性方 程；了解流体的变形特性；理解流体分类；了解无粘性流体无旋流动的概念；掌 握速度势、流函数概念和计算。 第四章 理想流体力学（8 学时） 主要内容：欧拉运动微分方程式；伯努利方程；伯努利方程的实际应用；恒定流动的动量定 理和动量矩定理。 学习要求：掌握积分形式的连续性方程及其应用；掌握伯努利方程及其应用；掌握积分形式 的动量方程及其应用；了解动量矩方程和能量方程。 第七章 粘性流体力学（4 学时） 主要内容：粘性流体的运动微分方程式；量纲分析；相似理论；模型实验基础。 学习要求：理解作用在流体之上的力；理解 N-S 方程及其意义；掌握量纲分析法及其应用； 理解相似概念和相似原理；掌握重要的相似准则数及应用。 第八章 圆管中的流动（6 学时） 主要内容：雷诺实验、层流和紊流；圆管层流运动；圆管紊流运动；紊流的沿程水头损失；
管道流动的局部水头损失。 学习要求：掌握层流和湍流判别：掌握圆管沿程损失计算：理解局部损失概念。 第九章边界层理论(6学时) 主要内容：边界层概念：平板层流边界层平板素流边界层：平板混合边界层：沿曲面的边 界层及其分离现象：绕流阻力 学习要求：理解边界层概念和普朗特边界层方程：掌捏边界层厚度计算：理解边界层分离概 念：理解绕流物体阻力。 系与风机第一章叶片泵与风机的理论基础(4学时) 主要内容：工作原理及性能参数：离心式泵与风机的基本方程：叶型及其对性能的影响：理 论的流量一压头曲线和流量一功率曲线：泵与风机的实际性能曲线：相似律与比 转数：相似律的实际应用。 学习要求：了解泵与风机的分类方法及常见类型：理解和掌握速度三角形的概念、绘制和用 途：掌握理论流量的概念和计算：掌握离心式泵与风机的基本方程、实际性能 曲线、相似律及其应用。 第二章叶片式泵与风机在管路上的工作分析及调节(1学时) 主要内容：管路性能曲线及工作点：泵或风机的联合工作：离心式泵或风机的工况调节。 学习要求：理解管路特性曲线的概念，掌握管路特性曲线的绘制：理解泵与风机运行工况调 节的原理、优点和缺点及应用情况：掌握泵与风机串、并联运行的整体性能特 点、工作点的确定、影响串并联效果的因素及注意的问题。 第三章泵或风机的安装方法和选择(1学时) 主要内容：离心式泵的构造特点：离心泵正常工作所需附件及扬程计算。 学习要求：了解离心泵的主要组成部件及其作用：掌握离心泵扬程计算的原理及方法。 实验教学(8学时) 实验教学内容概况：伯努利方程实验：雷诺实验：动量定律实验；离心泵性能特性曲线实验 实验报告要求：(1)内容包括实验目的，实验原理，实验步骤，实验数据记录，实验数据处 理及实验结果分析：(2)回答思考题。 主要仪器设备：在流体力学综合实验台中，实验涉及的部分有高位水箱、雷诺实验管、能量 方程实验管、阀门、秒表、水杯、电子称及温度计等
29 管道流动的局部水头损失。 学习要求：掌握层流和湍流判别；掌握圆管沿程损失计算；理解局部损失概念。 第九章 边界层理论（6 学时） 主要内容：边界层概念；平板层流边界层；平板紊流边界层；平板混合边界层；沿曲面的边 界层及其分离现象；绕流阻力。 学习要求：理解边界层概念和普朗特边界层方程；掌握边界层厚度计算；理解边界层分离概 念；理解绕流物体阻力。 泵与风机第一章 叶片泵与风机的理论基础（4 学时） 主要内容：工作原理及性能参数；离心式泵与风机的基本方程；叶型及其对性能的影响；理 论的流量—压头曲线和流量—功率曲线；泵与风机的实际性能曲线；相似律与比 转数；相似律的实际应用。 学习要求：了解泵与风机的分类方法及常见类型；理解和掌握速度三角形的概念、绘制和用 途；掌握理论流量的概念和计算；掌握离心式泵与风机的基本方程、实际性能 曲线、相似律及其应用。 第二章 叶片式泵与风机在管路上的工作分析及调节（1 学时） 主要内容：管路性能曲线及工作点；泵或风机的联合工作；离心式泵或风机的工况调节。 学习要求：理解管路特性曲线的概念，掌握管路特性曲线的绘制；理解泵与风机运行工况调 节的原理、优点和缺点及应用情况；掌握泵与风机串、并联运行的整体性能特 点、工作点的确定、影响串并联效果的因素及注意的问题。 第三章 泵或风机的安装方法和选择（1 学时） 主要内容：离心式泵的构造特点；离心泵正常工作所需附件及扬程计算。 学习要求：了解离心泵的主要组成部件及其作用；掌握离心泵扬程计算的原理及方法。 实验教学 （8 学时） 实验教学内容概况：伯努利方程实验；雷诺实验；动量定律实验；离心泵性能特性曲线实验 实验报告要求：（1）内容包括实验目的，实验原理，实验步骤，实验数据记录，实验数据处 理及实验结果分析；（2）回答思考题。 主要仪器设备：在流体力学综合实验台中，实验涉及的部分有高位水箱、雷诺实验管、能量 方程实验管、阀门、秒表、水杯、电子称及温度计等
实验指导书名称：《力学基础实验指导》 实验项目一览表 序实验项目 名称 内容提要 实验 每组 要求 人数 观察伯努利方程实验管的 实验前认真预习， 能量转化情况，加深对能量 实验中仔细观察、 伯努利方 1 方程的理解：堂据量杯测平 2 验证 积极思考，实验后 程实验 30 均流速和用毕托管测流速 认真填写实验报 的方法：验证伯努利方程。 告。 观察流体在管道中的两种 实验前认真预习， 流动状态：测定几种流速状 实验中仔细观察、 态下的雷诺数，并学会用质 2 雷诺实验 演示 积极思考，实验后 量测流量方法：了解流态与 认真填写实验报 雷诺数的关系，并验证下临 界雷诺数Re=2000 测定水流射向平板（或曲面 实验前认真预习 板)时的冲击力，将测出的 实验中仔细观察 动量定律 冲击力与用动量定律计算 2 验证 积极思考，实验后10 实验 出的冲击力进行比较，加深 认真填写实验报 对动量方程的理解。 通过离心式水泵性能试验 加深对离心泵性能曲线的 实验前认真预习， 认识，掌握离心泵的性能曲 离心泵性 实验中仔细观察、 线的常规测试方法，包括： 能特性曲 2 了解性能实验装置，掌握各 验证 积极思考，实验后 10 线实验 认真填写实验报 性能参数的测量与计算方 法，绘制性能曲线，分析实 验结果。 四、教学基本要求 教学过程中要求教师侧重于流体力学的基本知识、原理和计算方法讲解，同时还应注意 结合实验和工程实际问题，进行流体力学分析问题、解决问题思维方式和能力的全面培养。 本课程在阐述物理概念的同时，也强调力学模型的数学推导和证明。 30
30 实验指导书名称：《力学基础实验指导》 实验项目一览表 序 号 实验项目 名称 内容提要 学时 实验 类型 实验 要求 每组 人数 1 伯努利方 程实验 观察伯努利方程实验管的 能量转化情况，加深对能量 方程的理解；掌握量杯测平 均流速和用毕托管测流速 的方法；验证伯努利方程。 2 验证 实验前认真预习， 实验中仔细观察、 积极思考，实验后 认 真 填 写 实 验 报 告。 30 2 雷诺实验 观察流体在管道中的两种 流动状态；测定几种流速状 态下的雷诺数，并学会用质 量测流量方法；了解流态与 雷诺数的关系，并验证下临 界雷诺数 Re=2000 2 演示 实验前认真预习， 实验中仔细观察、 积极思考，实验后 认 真 填 写 实 验 报 告。 30 3 动量定律 实验 测定水流射向平板（或曲面 板）时的冲击力，将测出的 冲击力与用动量定律计算 出的冲击力进行比较，加深 对动量方程的理解。 2 验证 实验前认真预习， 实验中仔细观察、 积极思考，实验后 认 真 填 写 实 验 报 告。 10 4 离心泵性 能特性曲 线实验 通过离心式水泵性能试验 加深对离心泵性能曲线的 认识，掌握离心泵的性能曲 线的常规测试方法，包括： 了解性能实验装置，掌握各 性能参数的测量与计算方 法，绘制性能曲线，分析实 验结果。 2 验证 实验前认真预习， 实验中仔细观察、 积极思考，实验后 认 真 填 写 实 验 报 告。 10 四、教学基本要求 教学过程中要求教师侧重于流体力学的基本知识、原理和计算方法讲解，同时还应注意 结合实验和工程实际问题，进行流体力学分析问题、解决问题思维方式和能力的全面培养。 本课程在阐述物理概念的同时，也强调力学模型的数学推导和证明