中国石油大学+局部阻力

中国石油大学工程流体力学教案一、课程简介工程流体力学是研究流体在工程中的应用和行为的科学，它涉及到流体的运动规律、动力学特性以及流体与固体相互作用的规律。

本课程旨在使学生掌握流体力学的基本理论、方法和应用，为他们在石油工程、化工、能源等领域的工作提供必要的流体力学知识。

二、教学目标通过本课程的学习，学生应能：1. 理解并掌握流体力学的基本概念、原理和定律；2. 运用流体力学的理论和方法分析和解决实际工程问题；3. 掌握流体力学在石油工程等领域的应用；4. 培养科学思维和创新能力，提高工程实践能力。

三、教学内容第一部分：流体力学基础1. 流体的性质和流动分类2. 流体静力学3. 流体动力学第二部分：流体流动的数值模拟1. 数值模拟的基本原理和方法2. 流体流动的数值模拟实例第三部分：流体与固体的相互作用1. 流体对固体的作用力2. 流体与固体的相互作用实例第四部分：流体力学在石油工程中的应用1. 油气藏流体力学2. 油井流动分析3. 油气管道流动分析四、教学方法采用课堂讲授、案例分析、上机实习相结合的教学方法。

通过讲授流体力学的基本理论和方法，分析实际工程案例，使学生掌握流体力学的应用技能。

利用上机实习环节，让学生亲自动手进行流体流动的数值模拟，提高他们的实践能力。

五、教学评价课程结束后，进行闭卷考试，考试内容涵盖课程的全部教学内容。

还将在学习过程中进行课堂讨论、上机实习等形式的平时考核，全面评估学生的学习效果。

六、教学安排1. 流体的性质和流动分类课时：2学时2. 流体静力学课时：4学时3. 流体动力学课时：6学时4. 数值模拟的基本原理和方法课时：4学时5. 流体流动的数值模拟实例课时：4学时6. 流体对固体的作用力课时：4学时7. 流体与固体的相互作用实例课时：4学时8. 油气藏流体力学课时：4学时9. 油井流动分析课时：4学时10. 油气管道流动分析课时：4学时七、教学资源1. 教材：工程流体力学教材及相关参考书2. 课件：教师制作的课件3. 案例分析：实际工程案例及相关数据4. 数值模拟软件：FLUENT、ANSYS等流体力学模拟软件八、教学建议1. 提前预习，加强课堂互动：学生应提前预习教材，了解课程内容，积极参与课堂讨论，提高学习效果。

篇一：《流体静力学实验》实验报告中国石油大学（华东）现代远程教育实验报告学生姓名：刘军学号：14456145005 年级专业层次：14秋《油气储运技术》网络高起专学习中心：山东济南明仁学习中心提交时间：2020年1月5日篇二：流体静力学实验报告中国石油大学（华东）现代远程教育工程流体力学学生姓名：XXXX学号：14952380XXXX年级专业层次：XXX油气开采技术高起专学习中心：XXXXXXXXXXXXXXXXXXX提交时间： 2020 年 X 月 X 日篇三：流量计+中国石油大学(华东)流体力学实验报告中国石油大学（华东）工程流体力学实验报告实验日期：成绩：班级：学号：姓名：教师：李成华同组者：实验三、流量计实验一、实验目的（填空）1．掌握、文丘利节流式流量计的工作原理及用途；2．测定孔板流量计的流量系数?，绘制流量计的； 3．了解的结构及工作原理，掌握其使用方法。

二、实验装置1、在图1-3-1下方的横线上正确填写实验装置各部分的名称：本实验采用管流综合实验装置。

管流综合实验装置包括六根实验管路、电磁流量计、文丘利流量计、孔板流量计，其结构如图1-3-1示。

F1—— C——文丘利流量计； F2——孔板流量计；F3——；； V——； K——图1-3-1 管流综合实验装置流程图说明：本实验装置可以做流量计、沿程阻力、局部阻力、流动状态、串并联等多种管流实验。

其中V8为局部阻力实验专用阀门，V10为排气阀。

除V10外，其它阀门用于调节流量。

另外，做管流实验还用到汞-水压差计（见附录A）。

三、实验原理 1．文丘利流量计文丘利管是一种常用的量测有压管道流量的装置，见图1-3-2属压差式流量计。

它包括收缩段、喉道和扩散段三部分，安装在需要测定流量的管道上。

在收缩段进口断面1-1和喉道断面2-2上设测压孔，并接上比压计，通过量测两个断面的，就可计算管道的理论流量Q ，再经修正得到实际流量。

2．孔板流量计如图1-3-3，在管道上设置孔板，在流动未经孔板收缩的上游断面1-1和经孔板收缩的下游断面2-2上设测压孔，并接上比压计，通过量测两个断面的测压管水头差，可计算管道的理论流量 Q ，再经修正得到实际流量。

中国石油大学工程流体力学试题集简答题1. 水击现象及产生的原因2. 雷诺数、富劳得数、欧拉数的物理意义3. 什么是流线、迹线，其主要区别4. 压力管路的主要特点5. 什么是压力体6. 流体静压力的两个重要特性7. 串联、并联管路的主要特点8. 系统、控制体（系统和控制体的异同点）9. 气体和液体粘度随温度变化有何不同10. 欧拉平衡关系式及其适用条件11. 质量力、表面力的作用面及大小12. 研究流体运动的两种方法及其它们的主要区别解答题13. 矩形闸门AB 可绕其顶端的A 轴旋转，由固定在闸门上的一个重物来保持闸门的关闭。

已知闸门宽120cm ，长90cm ，整个闸门和重物共重1000kg ，重心在G 点处，G 点与A点的水平距离为30cm ，闸 门与水平面的夹角οθ60=，求水深为多少时闸门刚好打开?14. 设流场的速度分布为2222y x 2x v ,y x 2y -4t u +=+= 试确定（1）流场的当地加速度；（2）0t ＝时，在1y 1,x =＝点上流体质点的加速度。

15. 高速水流在浅水明渠中流动，当遇到障碍物时会发生水跃现象，其水位将急剧上升（如图中(a)所示），其简化模型如图(b)所示。

设水跃前后流速在截面上分布为均匀的，压力沿水深的变化与静水相同。

如果流动是定常的，壁面上的摩阻可以不考虑。

求证：（1）⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛++-=1211281121gh V h h ； （2）水跃只有在11gh V ≥时才有可能发生；（3）水跃过程中单位质量流体的机械能损失为()g h h h h 213124-。

(a) (b)16. 有一粘度为μ、密度为ρ的流体在两块平板内作充分发展的层流流动，平板宽度为h ，两块平板之间的距离为δ，在L 长度上的压降为P ∆，上下两块平板均静止。

求：（1）流体的速度分布；（2）流速等于平均流速的位置。

17. 已知0w yx x v ,y x y u 2222=+=+=，－，检查此流动是否是势流？并求该流动的势函数，流函数，迹线方程。

第一章习题1. 简述流变学的定义流变学是研究材料在外力作用下流动与形变规律的科学。

材料包括固体和流体，外力为动力，流动与形变称为动力的响应。

2. 何为本构方程？流变方程或本构方程：在不同物理条件下(如温度、压力、湿度、辐射、电磁场等)，以应力、应变和时间的物理变量来定量描述材料的状态的方程3. 流变学有哪几类分类原则？按各分类原则共有哪几个流变学分支？（1）根据研究方法分类①实验流变学——通过现代实验技术来揭示材料的流变规律●建立材料的经验或半经验流变模型，解决工程中的流变学问题●揭示材料在各种条件下流变性的物理本质●研究测量原理和测试技术，用以研制或改进测试仪器和测试手段②理论流变学——应用数学、力学、物理等基本理论与方法，研究材料质的流变现象。

建立能够充分描述材料内部结构与材料力学特性之间关系的流变模型，揭示材料流动与形变的本质与规律性。

（2）根据研究尺度①宏观流变学——用连续介质力学方法来研究材料的流变性（连续介质流变学、唯象流变学）②结构流变学——从分子、微观出发，研究材料流变性与材料结构(包括化学结构、物理结构和形态结构)的关系。

结构流变学还常被称为分子流变学或微观流变学。

（3）根据工程应用分类聚合物流变学——研究对象为聚合物材料(聚合物固体、熔体和溶液)生物流变学——研究对象为生物流体(如血液、粘液、关节液等)和生物物质(如肌肉、心脏、膀胱、其它软组织、软骨等)地质流变学——研究对象为岩石、地层等石油工程流变学——研究对象为原油、天然气、钻井液、完井液、压裂液、驱油剂、调剖剂冶金流变学，土壤流变学等4. 试分析内摩擦力（切应力）产生的机理及其对流体宏观流动的影响。

（1）产生的机理：①以不同速度运动的两层间分子热运动引起的动量交换②两层相邻的流体分子之间的附着力（2）对流体的影响：①对较高速的层流动是阻力；阻滞高速层的流体。

②对低速分子为动力；使速度较低的流体层加速。

5. 牛顿本构方程所描述的流体流变性的基本特点是什么？流体在做平行直线运动时，相邻流体层之间的切应力与该处的剪切速率成线性关系。

化工原理实验讲义中国石油大学化学化工学院化学工程系二00八年四月目录目录 (2)序言 (1)实验一流体摩擦阻力系数测定 (3)实验二流量计校核 ................................................................................................. 错误！未定义书签。

实验三离心泵特性曲线的测定.............................................................................. 错误！未定义书签。

实验四恒压过滤常数的测定.................................................................................. 错误！未定义书签。

实验五固体流态化 ................................................................................................. 错误！未定义书签。

实验六空气在圆形直管中对流传热系数的测定 (9)实验七板式精馏塔塔板效率的测定 (14)实验八吸收实验——填料塔吸收传质系数的测定............................................ 错误！未定义书签。

序言一、化工原理实验的特点化工原理实验属于工程实验范畴，它不同于基础课程的实验。

后者面对的是基础科学，采用的方法是理论的、严密的，处理的对象通常是简单的、基本的甚至是理想的，而工程实验面对的是复杂的实际问题和工程问题。

对象不同，实验研究方法也必然不同。

工程实验的困难在于变量多，涉及的物料千变万化，设备大小悬殊，实验工作量之大之难是可想而知的。

因此不能把处理一般物理实验的方法简单地套用于化工原理实验。

2010年中国石油大学（北京）这边的复试很简单，不知前几年怎么样呢。

她的全部复试就是一个十分钟左右的面试，之后再无其他东西。

我们那一组面试是在一个会议室。

十个老师坐在会议桌的一侧，我坐在另一侧。

总共分四个部分：1、把自己本科学校、专业简单做一介绍；2、在你面前有几十个题号，随即抽一个，然后老师根据题号提问。

物化、化原、石油方面的。

都是基本问题。

非石油类院校可以不抽石油方面问题。

3、老师提问一个问题。

专业问题、毕业设计等4、老师指定一段英文文献，先读一遍、再翻译。

我的回答问题因为我本科跟老师做过一阵子实验，我先把我发的论文给复试看了一下，老师简单询问了一下。

1、对于第一个问题，我可能两分钟左右就完了。

有些紧张，不知道该说些什么。

2、我抽了一个物化题，基元反应是什么。

说实话，我物化学的很差（虽是个很简单的问题，丢人啊）。

我刚开始一听，傻眼了，直接说不会。

老师也不急于否定我，只是让我好好想想，并给我一些提示。

后来我想起来了一些，就简单说了一些。

老师没难为我，感觉复试的老师很和蔼并不像我原来想象的那样咄咄逼人。

3、老师提问我的是毕业设计的东西。

我当时的毕业设计知识刚开始，还处于查资料阶段。

对于老师的问题我也不是回答的很好，算是放过我了吧。

4、英文翻译是石油炼制。

恰巧我本科学过石油炼制工程。

还算不错。

整个复试就这些，没有听力、没有笔试、没有口语对话。

有意愿报考中国石油大学（北京）的同学不要有太多顾虑，这个学校的化学工艺是很不错，不过没有想象中的那么难考。

和我一起复试的大部分都是本二类学校的学生，不要担心学校的老师会有什么歧视。

不会的，放心！========================我就是中国石油大学（北京）化工学院研究生。

从2012年开始就有笔试了，之前只有面试。

笔试有三科专业课（化工原理，化工热力学，化学反应工程）和英语。

面试时进去先抽一个专业英语翻译，大概一百多词，先读，然后翻译，之后面试老师会问你专业知识，本科学过的专业课都有可能问到，但都是最基础的东西。

管流沿程阻力实验报告管路沿程阻力测定(实验报告)实验一管路沿程阻力测定一实验目的1. 掌握流体流经管道时沿程阻力损失的测定方法。

2.测定流体流过直管时的摩擦阻力，确定摩擦系数?与Re的关系。

3.测定流体流过管件时的局部阻力，并求出阻力系数? 。

4.学会压差计和流量计的使用。

二实验原理流体在管内流动时，机械能的消耗包括流体流经直管的沿程阻力和因流体运动方向改变所引起的局部阻力。

1.沿程阻力lu2hfd2?p称为直管摩擦系数，滞留时，??Re；湍流时，?与Re的关系受管壁粗糙度的影响，需由实验测得。

根据伯努利方程可知，流体流过的沿程阻力损失，可直接得出所测得的液柱压差计度数R(m)算出：?p?R??指-?水?g2.局部阻力lle1）当量长度法?hfd??u2?? ?2?u22）阻力系数法hp 2ξ-局部阻力系数，无因次；u-在小截面管中流体的平均流速（m/s）三实验装置与流程1.本实验装置及设备主要参数：被测元件：镀锌水管，管长2.0m，管径（公称直径）0.021m；闸阀D=3/4.1）测量仪表：U型压差计（水银指示液）；LW—15型涡轮流量计（精度0.5级，量程0.4~4.0m /h, 仪器编号Ⅰ的仪表常数为599.41（次/升），仪器编号II的仪表常数为605.30（次/升），MMD 智能流量仪）。

2）循环水泵。

3）循环水箱。

4）DZ15-40型自动开关。

5）数显温度表2.流程：流体流动阻力损失实验流程图1）水箱6）放空阀11）取压孔2）控制阀7）排液阀12）U形压差计3）放空阀8）数显温度表13）闸阀4）U形压差计9）泵14）取压孔5）平衡阀10)涡轮流量计四实验操作步骤及注意事项1.水箱充水至80％2.仪表调整（涡轮流量计﹑MMD智能流量计仪按说明书调节）3.打开压差计上平衡阀，关闭各放气阀。

4.启动循环水泵（首先检查泵轴是否转动，开全阀13，全关阀2，后启动）。

5.排气：（1）管路排气；（2）测压管排气；（3）关闭平衡阀，缓慢旋动压差计上放气阀排除压差计中的气泡（注意：先排进压管后排出压管，以防压差计中水银冲走），排气完毕。

中国石油大学（华东）工程流体力学实验报告实验日期：2014.5.23 成绩：班级：石工1207 学号：12021317 姓名：郑超教师：李成华同组者：乔辰宇陈放韦馨林姚安川实验七、沿程阻力实验一、实验目的填空1．掌握测定镀锌铁管管道沿程阻力系数的方法；2．在双对数坐标纸上绘制λ—Re 的关系曲线；3．进一步理解沿程阻力系数随雷诺数的变化规律。

二、实验装置在图1-7-1下方的横线上正确填写实验装置各部分的名称本实验采用管流实验装置中的第1根管路，即实验装置中最细的管路。

在测量较大压差时，采用两用式压差计中的汞-水压差计；压差较小时换用水-气压差计。

另外，还需要的测量工具有量水箱、量筒、秒表、温度计、水的粘温表。

F1——文丘利流量计；F2——孔板流量计；F3——电磁流量计；V——阀门；K——局部阻力实验管路图1-7-1 管流综合实验装置流程图三、实验原理在横线正确写出以下公式本实验所用的管路是水平放置且等直径，因此利用能量方程式可推得管路两点间的沿程水头损失计算公式：hf =λ*L/D*v2/ 2g（1-7-1）式中：λ——沿程阻力系数；L——实验管段两端面之间的距离，m；D——实验管内径，m；g——重力加速度（g=9.8 m/s2）；v——管内平均流速，m/s；h f——沿程水头损失，由压差计测定。

由式（1-7-1）可以得到沿程阻力系数λ的表达式：λ=2g*D/ L*hf/ v2（1-7-2）沿程阻力系数λ在层流时只与雷诺数有关，而在紊流时则与雷诺数、管壁粗糙度有关。

当实验管路粗糙度保持不变时，可得出该管的λ-Re的关系曲线。

四、实验要求填空1．有关常数实验装置编号：No. 1管路直径：D = 1.58 cm；水的温度：T = 20.4℃；水的密度：ρ= 0.99823g/cm3；动力粘度系数：μ= 1.005mPa⋅s；运动粘度系数：ν= 0.01cm2/s；两测点之间的距离：L= 500 cm2．实验数据处理见表1-7-2表1-7-2 沿程阻力实验数据处理表3、以其中一组数据写出计算实例（包含公式、数据及结果）。