上海理工大学2017年工程流体力学考试大纲

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流体力学课程实验教学大纲

大纲制定（修订）时间： 2017年7月

课程名称：流体力学 课程编号：050142038

课程类别：专业基础课程 课程性质：选修

适用专业：材料成型及控制工程专业---铸造方向

课程总学时：24

实验（上机）计划学时： 4

开课单位： 材料科学与工程学院

一、大纲编写依据

1．材料成型及控制工程专业---铸造方向2017版教学计划制订。

2．卓越工程师教育培养计划。

3．材料成型及控制工程专业---铸造方向《流体力学》理论教学大纲对实验环节的要求；

4．近年来《流体力学》实验教学经验。

二、实验课程地位及相关课程的联系

1. 《流体力学》是材料成型与控制专业---铸造方向重要的专业基础课程；

2. 本实验项目是《流体力学》课程综合知识的运用；

3. 本实验以《高等数学》、《大学物理》为先修课。

4. 本实验对后续的专业课学习具有重要的意义。

三、实验目的、性质和任务

1． 验证伯努利方程的正确性，了解速度水头与总水头间的关系。

2． 测定文丘里流量计的流量系数。了解影响实际流量的因素。

3． 掌握局部水头损失的测定方法，了解影响沿程阻力的因素验证伯努利方程。

4． 了解流体流动的两种流态，并观察其临界状态、转变过程及相应的雷诺数的数值。

5． 测定不同雷诺数时的沿程阻力系数λ。掌握沿程阻力系数的测定方法。了解影响沿程阻力的因素。掌握科学的实验方法。

6． 通过实验使学生能够了解并会使用伯努力方程实验实验仪、文丘里流量计实验仪、局部阻力系数的测定仪、雷诺实验仪、流体沿程阻力实验仪。

7． 通过实验训练，使学生初步掌握流体力学动力学的实际应用方法。

8． 培养学生观察问题、分析问题和独立解决问题的能力。

工程流体力学大纲

教学目的:

本课程是建筑环境与设备工程及热能与动力工程专业的共有专业基础课程.教学目的地是使学生掌握流体力学的基本概念、基本原理、基本试验方法和实验技能，为后续专业课的

学习提供充分的理论准备，为将来从事科学研究以及专业工作打下必备的理论基础。

第一章导论

教学内容：第一节流体力学的任务及发展概况。教学要点：了解流体力学的发展历

史，了解流体力学的研究方法及应用。

第二节流体的特征和连续介质假设。

一、流体的特征和连续介质的假设。教学要点：掌握流体的定义，了解不同流体的

特征。

二、流体连续介质假定。教学要点：掌握流体连续介质假定的必要性和合理性。

第三节流体的主要物理特征

一、流体的密度。教学要点：掌握流体的密度及相对密度的定义。

二、流体的压缩性和膨胀性。教学要点：掌握流体连续介质假定的必要性和合理性。

三、流体的粘性和牛顿内摩擦定律。教学要点：了解不同流体粘性的成因，掌握牛顿内摩擦定律，了解影响流体粘性的因素，掌握理想流体的定义及其意义，了解黏

度的测量方法。

四、流体的表面张力和毛细现象。教学要点：了解表面张力和毛细现象的成因。

第四节作用在流体上的力 一、表面力教学要点：掌握流体的表面力的定义及种类。

二、质量力教学要点：掌握流体的质量力的定义及种类。

思考题：

1、 流体有哪些特性？试述液体和气体特征的异同。 2、 什么是连续介质？在流体力学中为什么要建立连续介质这一理论模型？

3、 试叙述流体的密度、相对密度的概念，并说明他们之间的关系。

4、 何谓流体的压缩性和膨胀性？

5、 举例说明怎样确定流体是可压缩的或是不可压缩的。

6、 何谓流体的粘性？流体的粘性与流体的宏观运动是否有关？静止流体是否有粘性？静止流体内部是否有粘性切向应力？

7、 为什么要提出理想流体这个假设？他与热力学中的理想气体由什么区别？

8、 为什么是表面张力？是对表面张力现象作物理解释。

9、 作用在流体上的力有哪些？在什么情况下有惯性力？在什么情况下有摩擦

《工程流体力学》考研复习大纲

第一章 绪论（10分）

掌握流体的定义和特征和流体连续介质的假设，熟练掌握流体的主要物理性质和液体的表面性质，特别是流体的粘性和液体的表面张力。

第二章 流体静力学（15分）

掌握流体的静压强及特性、流体平衡微分方程式和流体静力学基本方程式。了解工程上常用的压强的计示及测量方法。了解静止液体作用在平面和曲面上的总压力，熟练掌握帕斯卡定理和连通器的原理，以及静止液体作用在物体上的浮力的计算。

第三章 流体运动的基本概念和基本方程（15分）

掌握流体运动的基本概念和基本方程以及研究流体流动的方法，掌握迹线与流线的区别和特征、系统与控制体的概念。熟练掌握理想流体的伯努利方程及其应用，了解粘性流体总流的伯努利方程。

第四章 相似原理和量纲分析（15分）

掌握流体流动的力学相似性、动力相似准则、流动相似条件。熟悉几个重要的准则数（雷诺数、欧拉数、马赫数、柯西数、韦伯数等）的物理意义及其表达式。熟练应用相似原理和量纲分析法，尤其是利用π定理推导流体力学的准则方程。

第五章 管流损失和水力计算（15分）

熟练掌握工程上常见的和基本的流体流动的能量损失（沿程损失与局部损失）的计算过程。理解管内流动的入口效应即管道入口段中的流动特征。准确理解粘性流体的两种管内流动状态（层流流动与紊流流动）的基本概念、分类。熟练计算管道中流体的水力过程。

第六章 气体的一维流动（10分）

掌握流体一维流动中的声速和马赫数的基本概念和计算过程。了解气流的几个特定状态以及正激波的概念和形成条件。熟练掌握变截面管流的速度变化引起的状态参数的变化及对截面的变化要求，尤其是渐缩喷管和缩放喷管内气流在设计情况下的一维等熵流动和变工况流动的分析。

第七章 微分形式的连续方程、有旋流动、无旋流动（10分）

掌握理想流体的有旋流动和无旋流动的流动特征。熟练掌握有势流动、速度势和流函数的概念、它们和速度的关系以及速度势和流函数的计算。了解简单的不可压缩流体的平面流动、平面无旋流动的叠加，以及平行流绕过圆柱体无环流的平面流动、有环流的平面流动。

专业基础课《传热和传质大体原理》考研大纲和参考书目

第一部份参考书目

《传热和传质大体原理》(原著第6版)，弗兰克P.英克鲁佩勒

(作者), 葛新石(译者), (译者)，化学工业出版社，2020

第二部份 考查要点（※为把握内容，其余为大体了解内容）

※第1章 导论

何谓传热及如何传热

物理机理和速度方程

传导

对流

辐射

与热力学的关系

能量的守恒要求

操纵容积的能量守恒

表面的能量平稳

守恒定律的应用方式要点

传热问题的分析方式

传热学的重要性

单位和量纲

小结 参考文献

习题

※第2章 热传导引论

传导速度方程

材料的热物性

热导率

其他有关物性

热扩散方程

边界和初始条件

小结

参考文献

习题

※第3章 一维、稳态热传导

平壁

温度散布

热阻

复合壁

接触热阻

导热分析的另一种方式

径向系统

圆柱体

球体 一维导热结果汇总

有内热源时的导热

平壁

径向系统

热阻概念的应用

扩展表面的传热

扩展表面导热的一样分析

等截面肋片

肋片性能

非等截面积肋片

表面总效率

生物热方程

小结

参考文献

习题

※第4章 二维稳态导热

可供选择的处置方式

分离变量法

导热形状因子和无量纲导热速度

有限差分方程

节点网格

导热方程的有限差分形式 能量平稳法

有限差分方程的求解

矩阵求逆法

高斯一赛德尔迭代法

假设干需要注意的问题

小结

参考文献

习题

※第5章 瞬态导热

集总热容法

应用集总热容法的条件

通用集总热容分析

空间效应

有对流条件的平壁

严格解

近似解

总能传输

附加的讨论

有对流条件的径向系统

严格解

近似解