《流体输送力学》课程教学大纲

1、大学本科专业培养方案课程教学大纲编 码：ME06142 Code: ME06142 课程名称：流体输送力学 Course Title: Fluid Transportation Mechanics课程类别：专业选修 Course category: Elective Courses in Specialty学 分：2 Credit(s): 2开课单位：机械与运载工程学院 Offering College/School: College of Mechanical & Vehicle Engineering课程描述：流体输送力学是工程力学专业的一门选修课程。流体输送力学是采用压力管道以流

2、体方式输送固体物质（包括泥沙、矿石、煤等）的理论与技术。流体输送力学广泛用于交通、航运、河道整治、冶金、电力、煤炭等行业。课程重点介绍流体输送的基本理论和基本概念，并将所学习的基本理论与实际管道输送工艺流程联系起来，培养学生掌握管道流体输送的理论基础，能正确运用这些理论为流体输送固体物料的管道进行流体力学计算与输送工艺设计。Course description: Hydraulic Transport Mechanics is an elective course of Engineering Mechanics (EM) major, covering theories and techno

3、logies for transport of solid materials (such as sediment, mineral ores, coal, etc.) in a liquid medium with a pressure pipe. Hydraulic transport mechanics can be widely applied into transportation, shipping, governance of river passage, metallurgy industry, electricity sector, coal industry, etc. T

4、his course will be focused on the introduction of foundation theories and foundation concepts, with all basic theories combined with practical process of pipeline transportation, aiming to help students grasping theoretic basis of pipeline transport, and also to foster skill of proper application of

5、 such theories into the fluid computations and process design for pipeline transport of solid materials.课程内容（一） 课程教学目标通过本课程的教学，使学生具备以下能力：1知晓流体输送力学的发展现状和趋势，应用流体输送力学及其相关软件解决应用流体的方式输送固体物料的工程技术问题（毕业要求1）；2. 掌握本课程的流体输送基本理论及流体输送的工艺设计（毕业要求2）；3. 正确运用流体输送力学进行输送固体物料的长距离输送管线开展流体计算为设计提供依据（毕业要求3）。（二） 基本教学内容绪论教学目的

6、：流体输送技术及其理论的发展，流体管道输送技术的特点。教学重点：流体输送技术的特点。教学难点：流体输送力学与其他学科之间的关系。相应毕业要求: 2、3教学内容：流体输送技术及其理论基础的发展，流体输送技术的特点；我国流体输送技术的发展及应用情况。学时分配：2课时。第一章、固液两相流体的流变特性教学目的：掌握固体颗粒特性极其固液两相流体的流变特性。教学重点：固液两相流体的流变特性与测量；非牛顿流体的宾汉体模型。教学难点：两相流体的流变特性宾汉体方程,。相应毕业要求：2、3教学内容：固体颗粒特性固液两相流体的流型；固液两相流体的流变特性与测量；非牛顿流体的宾汉体模型。学时分配：4课时。第二章、固体

7、颗粒与流体的相对运动教学目的：掌握固体颗粒与流体的相对运动的形式及其相对速度的计算方法。教学重点：颗粒群沉降模型与沉降速度的计算。教学难点：粗颗粒在稳定悬液中的沉降; 颗粒群沉降速度计算。相应毕业要求：2、3教学内容：单颗粒在静水中的沉降; 均匀颗粒的群体沉降; 粗颗粒在稳定悬液中的沉降; 非均匀颗粒的沉降规律; 颗粒群沉降速度计算。学时分配：4课时。第三章、管道的水流阻力教学目的：掌握固液混合物管流条件下水流阻力及其能量消耗过程。教学重点：水流垂向的能量分布与传递。教学难点：固体物料颗粒存在对水流速度的影响。相应毕业要求：2、3教学内容：水流能量的转换过程; 水流垂向的能量分布与传递; 管道

8、水流速度分布与阻力系数; 固体物料颗粒存在对水流速度的影响。学时分配：4课时。第四章、水流中颗粒运动及流体输送的基本模式教学目的：掌握固体颗粒流体输送的基本模式。教学重点：固体颗粒的起动条件,固体颗粒的运动形式。教学难点：颗粒推移运动的基本规律; 紊流中颗粒的悬移。相应毕业要求：2、3教学内容：固体床面颗粒的受力; 固体颗粒的起动条件, 固体颗粒的运动形式; 推移运动的基本规律; 紊流中颗粒的悬移; 固体颗粒流体输送的基本模式。学时分配：4课时。第五章、均质浆体的流动性教学目的：掌握均质浆体非牛顿体特征; 浆体均质由层流到紊流的过渡流速以及均质浆体流动的特点。教学重点：均质浆体的流态、均质浆体

9、的层流阻力、均质浆体的紊流阻力、均质浆体流动的不稳定性。教学难点：均质浆体层流的不均匀性和不稳定现象、流动条件下宾汉型浆体屈服应力的变化。相应毕业要求：2、3教学内容：均质浆体的流态、管道层流的速度分布、均质浆体的层流阻力、层流到紊流的过渡流速和临界累诺数、均质浆体层流的不均匀性和不稳定现象、流动条件下宾汉型浆体屈服应力的变化、均质浆体的紊流阻力。学时分配：6课时。第六章、非均质浆体的流动性教学目的：掌握非均质浆体流的流动规律及其管道输送参数的计算教学重点：均匀颗粒非均质流的临界流速、非均质浆体流管道损失。教学难点：垂直及倾斜管道中的摩阻损失、非均质-均质复合流。相应毕业要求：2、3教学内容：

10、非均质浆体的基本特征、流区与界限流速、均匀颗粒非均质流的临界流速、非均质浆体流管道损失：垂直及倾斜管道中的摩阻损失、非均质-均质复合流。学时分配：4课时。考核方式本课程考核采用闭卷考试的形式期评成绩占比：1.平时成绩一（考勤、课堂讨论）占20% 2.平时成绩二（作业、实验）占30% 3.期末考试成绩（闭卷）占50%l 实验成绩由实验老师评定给分。持续改进方法1、采用先进的教学手段、方法和教学理念。2、各章节布置一定量的习题。3、学生自学较容易理解的章节，分组准备材料并小组课堂派人主讲，讨论，章节自我总结。4、对重点、难点内容安排小班讨论课。5、课后对疑难问题安排答疑。6、教学环节中结合工程应用

11、实例讲授。教材及参考书教 材： 浆体与粒状物料输送水力学（费祥俊），清华大学出版社参考书： 固体物料的浆体管道输送(瓦斯普)，水利水电出版社授课手段（教学方法） 本课程的课堂教学以课堂多媒体演示和板书结合的方式进行讲授。以课堂教学（含小班讨论）为主，结合学生自学、章节自我总结、主题发言与讨论、实验教学等开展多种方式教学。 课堂教学主要讲解流体力学的基本概念、基本理论以及基本分析方法，并将自然现象、日常生活中遇到的流体力学问题以及工程中的流体力学问题等融入基本理论的教学，使学生更好地熟悉或掌握流体力学的基本理论，提高学生对流体力学的学习兴趣、熟悉流体力学的理论体系、思维方式和研究方法。课堂教学尽量引入互动环节，使学生能更好地融入课堂教学，提高教学效果。 小班讨论主要是以与课堂教学重要内容相关的工程问题为基础，围绕一个或若干个主题进行研讨，通过学生分组搜集文献资料、准备材料并做ppt，主题发言、自由讨论，老师补充等形式，提高学生自主获取知识、团队协同