《流体力学与流体机械》课程教学大纲

《流体力学与流体机械》教学大纲

一'课程基本信息

流体力学与流体机械

课程名称

FluidMechanicsandFluidMachinery

课程编码CNE123511010开课院部新能源学院课程团队机泵组

学分4.0课内学时6£讲授56实验12上机0实践0课外学时68

适用专业环保设备工程授课语言中文

先修课程高等数学（2-1）、高等数学（2-2）.大学物理（2-1）.大学物理（2-2）、工程力学、工程热力学、机械设计基础

本课程为环保设备工程专业的核心专业课,主要讲述流体平衡和运动规率知识.以及石油、化工等领域中常用流体输送机械的基础理

论和基本知识，旨在使学生掌握流体力学的基本知识、原理和计算方法,包括流体的基本性质、流体平衡及运动的基本规律、简单的管路

计算和边界层基本知识，了解过程流体机械的用途、分类及发展现状，掌握高心泵、风机、往复活塞压缩机等流体机械的结构组成、工作

原理、性能计算及常用的工况调节方法，具备流体输送机械的计算选型、操作维护、调节控制和改造设计的能力，能够综合运用所学知识

解决与流体检送机械相关的复杂工程问融。

Thiscourseisthecorespecializedcourseofenvironmentalprotectionequipmentengineering.Itmainlydealswith

theknowledgeoffluidbalanceandmovementlaw,aswellasthebasictheoryandbasicknowledgeoffluidtransportation

课程简介

machineryusedinoi1andcheraicalindustry.Itaimstoequipundergraduatewiththebasicknowledge,principlesand

（必修）

calculationmethodsoffluidnechanics,includingthebasicpropertiesoffluid,thebasiclawoffluidbalanceand

movement,simplepipingcalculationandboundarylayerbasicknowledge,theuse,classificationanddevelopmentof

processfluidmachinery,masterthecentrifugalpump,fan,reciprocatingpistoncompressorandotherfltidmachinery

structure,workingprinciple,performancecalculationandthemethodofoperationalmoderegulation.Uncergraduatecan

havetheabilityoffluidtransportmachinerycalculationselection,operationandmaintenance,adjustnwntcontroland

transfornuiiiondesignandcancomprehensivelyusetheknowledgetosolvecomplexengineeringproblemsassociatedwith

fluidtransportmachinery.

负责人大纲执笔人审核人

二'课程目标

序号代号课程目标0BE毕业要求指标点

任务自选

目标1：了解冻体力学的研究对象和任务、流体力学的发展史，以及流体输送机械的用途、分类、性

1Ml是12.112.1

能特点和国内外发展现状。

目标2：掌握流体的特点及流体的基本概念。掌握流体静力学、流体动力学的基本原理和基本计算方

2M2是1.2

法。

目标3：掌握褐心泵、风机、往复压缩机等流体输送机械的结构型式、工作原理、性能计算方法。具

3M3是1.41.4

备离心泵、风机、往复压缩机等典型流体机械合理选型、操作维护、调节控制的工程应用能力，

4Ml目标4：培养学生通过精品课网站、慕课等网络资源进行自主研究性学习的能力。是12.1,12.212.1,12.2

三、课程内容

支撑课课内课外

序号章节号标题课程内容/重难点教学方式课外环节

程目标学时学时

流体力学与流体机械的研究对象、任务和方法，流体力学与流

10结论MI1讲授1自学

体机械的发展简况

21.1流体的概志流体的概念.连投介质假设。M2U.5讲授U.5自学

流体的主要物理性流体的惯性.流体的可压缩性.流体的粘性.牛顿内摩擦定

31.2M20.5讲授0.5作业

质律。

流体静压强及其特

42.1流体除压强的概念及其特性M21讲授1自学

性

流体平衡微分方程

52.2流体平衡微分方程式的推导、势函数、等压面。M21讲授1自学

式

重力作用下的流体

62.3静力学基本方程式、压强的不同表示方法、压强分布图M22讲授2作业

平衡

岸止流体作用在平

72.4总压力大小计算公式、总压力的作用点计算公式。M21讲授1作业

面上的总压力

静止流体作用在曲

82.5总压力大小和方向、压力休M21讲授1件业

面上的总压力

93.1研究流体流动的两拉格朗日法、欧拉法、加速度。M21讲授1自学

种方法

流体运动学的基本流体的分类、流线与迹线、流管、过流断面、元流和急流、流

103.2M21讲授1自学

概念量、断面平均流速。

113.3连续性方程一元定常总流的连续性方程、空间运动连续性微分方程。M21讲授1作业

理想流体运动微分

理想流体运动微分方程、理想流体流线的伯努利方程.伯努利

123.4方程及流线伯努利M22讲授2作业

方程的意义。

方程

实际流体总流（包

实际总流的伯努利方程的推导及其应用、有泵时的伯劳利方

133.5括有泵时）的伯努M21讲授1作业

程。

利方程

定常流的动用方程

143.6定常总流的动量方程的推导及其应用。M22讲授2作业

及其应用

管路中流动阻力产

154.1管路中流动阻力产生的原因、流动阻力和水头损失的分类。M20.5讲授0.5自学

生的原囚及分类

两种流动状态及其

164.2雷诺实验、潼态的判别、流动状态与沿程水头损失的关系。M20.5讲授0.5自学

判别标准

实际流体运动微分

粘性流体的受力分析、Navier-Stokes方程的推导及其简化求

174.3方程式一Navier-M21讲授1自学

解方法。

Stokes方程

因次分析和相似原

184.4因次分析方法、相似原理、常用的相似准则数.M22讲授2作业

理

圆管层流的速度分

194.5圆管层流的速度分布、切应力分布。M21讲授1自学

布、切应力分布。

204.6圆管湍流分析湍流的特征与时均化、粘性底层、速度分布。M21讲授1自学

管路沿程水头损失

尼古拉兹实验、阻力区的判别.沿程摩阻系数的纥蛉公式..沿

214.7及局部水头损失计M21讲授1作业

程水头损失计算的达西公式、局部水头损失计算公式，

笋

件

离心系的系列、选

387.9离心泵的系列、选用及技能M3,M41讲授1大作业

用及技能

风机的分类与基本

398.1风机的分类.渤心式风机，轴流通风机，其他型式的风机.M31讲授1自学

结构

通风机的性能参数

408.2通风机的主要性能参数，特性曲线，无量纲性能参数.M31讲授1自学

与性镜曲线

离心通风机结构与离心通风机工作原理，气流与结构参数，离心通风机的损失和

418.3M31讲授1自学

特性效率，离心式通风机设计原则。

轴流通风机结构与轴流通风机工作原理，翼型几何参数，叶栅几何参数,气流参

428.4M31讲授1作业

特性数，叶械气动力基本方程，轴流通风机的损失和效率，

转子平衡条件，静平衡条件,转子的动平衡.通风平衙品质与

438.5风机转子平衡M31讲授1自学

许用不平窗量，转子的平衡试验。

通风机的名称和型号，通风机的选型原则，通风机的选型的一

448.6通风机的选型般步骤.按无量纲特性曲线选型,按管网阻力选型.通风机的M31讲授1自学

选型举例。

往复活塞式压缩机

459.1的基本结构和工作活塞式压缩机的工作原理、基本构成及主要零部件.M31讲授1自学

原理

往复活塞式压缩机往复活塞式压缩机理论循环、实际循环及两者的区别.实际工

469.2M31讲授1作业

的工作循环作掂环过程指数的简化。

排气量定义.余隙容积，容积系数,吸、排气量影响因素及其

479.3排气・M32讲授2作业

计算，凝析系数及条件，气缸工作容积计算及缸径前定。

指示功率定义，理论指示功率,轴功率及驱动功率，效率和比

489.4功率和效率M31讲授1作业

功率。

排气温度及排气压排气温度的计算及其影响因素排气温度的限制条件,排气压

499.5M30.5讲授0.5自学

力力及其决定因素。

多级压缗的优缺点，压力比分配原则，最佳压力比和级数确

509.6多级压缩M30.5讲授0.5作业

定。

变工况工作及排气

519.7实际气体压缩的特点，压缩机变工况工作，排气量调节方法。M31讲授1自学

量调节

往复活塞式压缩机活塞式压缁机的型号及分类，活塞式压缩机动力特性，压缩机

529.8M31讲授1自学

的类型及选择系列及型号.选择原则。

其他型式的压缩机

5310其他型式的压缩机和泵结构、原理及性能特点M3,M42讲授2大作业

和泵

四'考核方式

序号考核环节操作细节总评占比

1.按教学进度布置就目，以计算题为主.

2.成绩采用百分制，根据作业完成准确性、是否按时上交、是否独立完成评分。

1平时作业10H

3.考核学生对流体力学与流体机械基本知识的掌握能力.学生综合运用所学知识分析问题、解决问题的能力。

1.本课程12个学时实骏，共六次实脸。

2.成绩采用百分制，根据实验完成情况评分。

2实验3.考核学生对流体力学与流体机械的应用能力，针对流体力学现象,设计实验并验证相关结论；开展流体机械相关实15%

验，通过调节不同参数，测量并获得性能参数之间的关系。

1.根据与本课程相关的工程问题提燥数学模型，通过查阅文献，给出工程问题的解决方案,

3大作业2.根据模型建立情况和解决方案的准辆性评分。15%

1.闭卷考试，成绩采用百分制.卷面成绩总分10。分。

4期末考试2.主要考核学生对流体力学与流体机械基本知识的掌握能力，学生综合运用所学知识分析问题,解决问题的能力,题型50%

主要有填空题、判断题、分析题和计算题等。

5考勤随机点名、刷卡点名等5%

6课堂表现随机检查学生上课精神状态、回答问题情况5%

五'评分细则

序与7课程目标考核环节大致占比评分等级

[A,B,C,D]=[90-100,75-89,60-74,0-59]

A-独立思考、按时完成，解就思路清晰、步骤完整、格式合理、答案准确

1Ml平时作业20%B-独立思考、按时完成，解题思路比较清晰、步骤比较完整、格式合理、答案准确

Q独立思考、按时完成，解题思路比较清晰、步骤比较完整、格式比较合理、答案准稽

D-作业抄袭,未能按时完成.解题思路混乱

[A,B,C,D]=[90-100,75-89,6074,0-59]

A-实的过程中认真完成实的要求，得到正确的实蛤结果，实验报告格式正确，步骤叙述清楚，正确分析实

卷数据，从技术角度优选解决方案获得有效结论

B-实验过程中认真完成实验要求,得到正确的实验结果，实验报告格式正确，步骤叙述比较清楚，正确分

2Ml实验20H析实验数据，从技术角度优选解决方案获得比蛟有效的结论

C-实验过程中认真完成实验要求，不能得到正确的实骏结果，实验报告格式正确,步骤叙述清楚，没有正

确分折实验数据，但是结合理论分忻可以从技术角度优选解决方案荻得有效的结论

D-实验过程中不能完成实验要求,不能得到正确的实验结果.不能从技术角度优选解决方案获得有效的结

论

[A,B,C,D]^[90-100,75-89,60-74,0~59]

A-面向工程问遨建立研究对象的模型正确.查阅文献充分，给出的解决方案合理

3Ml大作业40%B-面向工程问题建立研究对象的模型正确，查阅文献较充分，给出的解决方案基本合理

Q面向工程问题建立研究对象的模型基本正礴，查阅文献较充分，给出的解决方案基本合理

D-面向工程问题建立研究对象的模型不正确.查阅文献不充分，给出的解决方案不合理

4Ml期末考试20s（见试卷评分标准）

5M2期末考试50%（见试卷评分标准）

[A,B,C,D]=[90100,75-89,6074,0-59]

A-独立思考、按时完成，解题思路清晰、步骤完整、格式合理、答案准瑞

bM2平时作业20%B-独立思考、技时完成,解遨思踣比较清晰、步骤比较完整、格式合理、答案准确

c-独立思考、按时完成,解题思路比较清晰、步骤比较完整、格式比较合理、答案准确

[）-作业抄袭,未能按时完成，解题思路混乱

[A,B.C,D]=[90-100,75-89,60-74,0-59]

卜熨哙过程中认真完成实验要求,得到正确的文哙结果,实验报告格式正确.步媒叙述清楚，正确分析支

验数据，从技术角度优选解决方案获得有效结论

B-实验过程中认真完成实验要求，得到正确的实验结果，实躲报告格式正确，步骤叙述比较清楚，正确分

7M2实验10%析实验数据,从技术角度优选解决方案获得比较有效的结论

c-实验过程中认真完成实验要求,不能得到正确的实脸结果，实验报告格式正确,步骤叙述清楚,没有正

确分析实骐数据，但是结合理论分析可以从技术角度优选解决方案获得有效的结论

D-实脸过程中不能完成实验要求,不能得到正确的实聆结果，不能从技术角度优选解决方案获得有效的结

论

[A,B,C,D]=[90-100,75-89,60-74,0-59]

A-面向工程问题建立研究对象的模型正确，查阅文献充分,给出的解决方案合理

8M2大作业20%B-面向工程问题建立研究对象的模型正确，瓷阅文献较充分，给出的解决方案基本合理

Q面向工程问题建立研究对象的模型基本正磅，查阅文献较充分，给出的解决方案基本合理

D-面向工程问题建立研究对象的模型不正确.查阅文献不充分，给出的解决方案不合理

B,C,D]=[90-100,75-89,6074,0-59]

A-独立思考、按时完成，解题思路清晰、步骤完整、格式合理、答案准确

9M3平时作业10%小独立思考、按时完成，解题思路比较清晰、步骤比较完整、格式合理、答案准确

c-独立思考、按时完成，解题思路比较清晰'步骤比较完整、格式比较合理、答案准朗

[)_作业抄袭未能按时完成，解题思路混乱

[A,B,C,D]=[90-100,75-89,60-74,0-59]

A-实验过程中认真完成实验要求,得到正确的实验结果，实物报告格式正确，步骤叙述清楚，正确分析实

聆数据.从技术角度优选解决方案获得有效结论

B-实验过程中认真完成实验要求，得到正确的实骏结果，实物报告格式正确，步骤叙述比较清楚，正确分

10M3实验10%析实验数据,从技术角度优选解决方案获得比较有效的结论

c-实验过程中认真完成实验要求,不能得到正确的实验结果，实验报告格式正确，步骤叙述清楚，没有正

确分析实验数据，但是结合理论分析可以从技术角度优选解决方案获得有效的结论

D-实验过程中不能完成实验要求，不能得到正确的实辑结果，不能从技术角度优选解决方案获得有效的结

无

[A,B.C,D]=[90-100,75-89,60-74,0-59]

好面向工程闩逊建立研究对象的模型正确，查阅文献充分，给出的解决方案合理

11M3大作业30%B-面向工程问题建立研究对象的模型正确，查阅文献较充分，给出的解决方案基本合理

c-面向工程问题建立研究对象的模型基本正礴，查阅文献较充分，给出的解决方案基本合理

D-面向工程问题建立研究对象的模型不正确.查阅文献不充分，给出的解决方案不合理丫

12M3期末考试50%（见试卷评分标准）

[A,B,C,D]=[90-100,75-89,60-74,0-59]

A-面向工程问题建立研究对象的模型正确，查阅文献充分.给出的解决方案合理

13M4大作业80HB-面向工程问题建立研究对象的模型正确，直阅文献较充分，给出的解决方案基本合理

C-面向工程问题建立研究对象的模型基本正磅，瓷阅文献较充分，给出的解决方案基本合理

D-面向工程问题建立研究对象的模型不正确.查阅文献不充分，给出的解决方案不合理

[A,B,C,D]=[90-100,75-89,60-74,0-59]

A-实验过程中认真完成实验要求，得到正确的实嗡结果，实验报告格式正确，步骤叙述清楚，正确分析实

验数据，从技术角度优选解次方案荻得有效结论

B-实验过程中认真完成实验要求,得到正确的实验结果，实验报告格式正确，步骤叙述比较清楚，正确分

14Ml实验20%析实验数据,从技术角度优选解决方案获得比较有效的结论