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《流体力学与设备》教学大纲
目
录
CONTENCT
课程介绍与教学目标
流体力学基本概念与原理
流体输送设备与性能分析
流体传热设备与性能分析
流体传质设备与性能分析
实验方法与技能培养
课程考核与成绩评定
01
课程介绍与教学目标
课程性质
《流体力学与设备》是机械类专业的一门重要技术基础课程，主要研究流体静力学、流体动力学、流动阻力和管路计算等方面的基本理论和基本知识。
课程内容
课程涵盖流体的物理性质、流体静力学、流体动力学基础、流动阻力和能量损失、管路计算及孔口管嘴出流、气体射流及扩散、不可压缩流体动力学基础、绕流运动、一元气体动力学基础等内容。
课程目的
通过本课程的学习，使学生掌握流体力学的基本概念、基本理论和基本方法，为学习后续课程、从事专业技术工作和进行科学研究打下必要的基础。
80%
80%
100%
掌握流体的基本概念和性质，理解流体静力学和动力学的基本原理，了解各种流动现象的物理本质和数学描述。
能够运用流体力学的基本理论和方法分析解决工程实际问题，具备初步的实验技能和计算能力。
培养学生的工程意识、创新意识和实践能力，提高学生的综合素质和创新能力。
知识目标
能力目标
素质目标
教材
《流体力学与设备》，XXX主编，XXX出版社出版。
参考书目
《流体力学》，XXX主编，XXX出版社出版；《工程流体力学》，XXX主编，XXX出版社出版。同时建议学生查阅相关的学术期刊和论文，了解必威体育精装版的研究进展和应用实例。
02
流体力学基本概念与原理
流体的定义与分类
流体的密度与比重
流体的粘性
密度是指单位体积内流体的质量，而比重则是指流体的密度与水的密度之比。这些物理量对于理解和分析流体的运动状态具有重要意义。
粘性是指流体在运动过程中，由于内部摩擦力而产生的阻碍流体相对运动的性质。粘性大小与流体的种类、温度和压力等因素有关。
流体是指能够流动的物质，包括液体和气体。它们具有不同的物理性质和行为特征。
流体静压力及其特性
流体静压力是指流体在静止状态下，由于重力场的作用而产生的压力。它具有方向性、传递性和与作用点无关等特性。
流体静力学基本方程
流体静力学基本方程描述了流体静压力与重力场、流体密度和高度之间的关系，是分析和计算流体静压力的重要工具。
流体静力学应用
流体静力学在水利、建筑、机械等领域具有广泛的应用，如液柱式压力计、液位计、液压传动等。
流体运动的基本概念
流体动力学基本方程
流体动力学应用
流体运动是指流体在空间和时间上的位置变化。描述流体运动的基本物理量包括速度、加速度、流量等。
流体动力学基本方程包括连续性方程、动量方程和能量方程，它们描述了流体运动过程中的质量守恒、动量守恒和能量守恒。
流体动力学在航空航天、汽车、船舶、环保等领域具有广泛的应用，如飞机机翼设计、汽车空气动力学优化、船舶阻力计算等。
03
流体输送设备与性能分析
工作原理
性能参数
离心泵依靠叶轮旋转产生的离心力来输送液体，当叶轮旋转时，液体在离心力的作用下从叶轮中心被甩向叶轮外缘，并获得能量，使液体压力和速度提高。
离心泵的主要性能参数包括流量、扬程、转速、功率和效率等。其中，流量表示单位时间内通过泵的液体体积或质量；扬程表示单位重量液体通过泵后所获得的能量增加值；转速表示叶轮每分钟的旋转次数；功率表示泵的输入功率或输出功率；效率表示泵的有效功率与输入功率之比。
工作原理
往复泵通过活塞在泵缸内的往复运动来改变工作室的容积，从而吸入和排出液体。当活塞向一个方向运动时，工作室容积增大，形成负压，吸入液体；当活塞反向运动时，工作室容积减小，将液体排出。
性能参数
往复泵的主要性能参数包括流量、压力、转速和功率等。其中，流量表示单位时间内通过泵的液体体积或质量；压力表示泵出口处液体的压力；转速表示活塞每分钟的往复次数；功率表示泵的输入功率或输出功率。
螺杆泵是一种利用螺杆旋转来输送液体的设备，具有流量稳定、压力脉动小、自吸能力强等特点。
螺杆泵
齿轮泵通过齿轮的啮合来输送液体，具有结构简单、体积小、重量轻等优点，但不适用于输送高粘度液体。
齿轮泵
滑片泵是一种叶片式容积泵，通过滑片在转子槽内的滑动来改变工作室容积，从而吸入和排出液体，具有流量均匀、运转平稳等特点。
滑片泵
04
流体传热设备与性能分析
01
02
03
04
工作原理
换热效率
压力损失
传热系数
流体在换热器内流动时产生的压力降，影响系统能耗和运行稳定性。
衡量换热器传热性能的重要指标，表示实际传热量与理论最大传热量之比。
换热器通过热传导、对流和辐射等方式，实现两种或多种流体之间的热量交换。
反映换热器传热能力的参数，与流体性质、流动状态和换热器结构有关。
工作原理
制冷量/制热量
换热效率
压力损失
蒸发器利用液体蒸发吸收热量，实现制冷效果；冷凝器则将气体冷
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