838流體力學(xué)

    學(xué)科/類別名稱及代碼學(xué)科/類別所在學(xué)院

    081400土木工程

    土木工程與建筑學(xué)院

    085900土木水利

    一、總體要求

    流體力學(xué)是節(jié)能減排與環(huán)保設(shè)備學(xué)科方向一門重要的必修基礎(chǔ)課。該課程主要包括流體靜力學(xué)和流體動力學(xué)兩部分內(nèi)容，要求考生重點(diǎn)掌握作用于平面/曲面上的液體壓力、恒定元流能量方程、恒定總流能量方程、氣流能量方程及總流、動量方程式的推導(dǎo)及應(yīng)用、相似性原理在實(shí)際物理過程的應(yīng)用等。

    二、內(nèi)容及比例

    1.緒論：（6分，4％）

    了解流體定義主要力學(xué)性質(zhì)，作用于流體的表面力和質(zhì)量力；掌握流體的力學(xué)模型。

    2.流體靜力學(xué)：（39分，26%）

    了解流體靜壓強(qiáng)的概念及其兩大特性，等壓面的概念，學(xué)會分析等壓面；領(lǐng)會流體平衡微分方程，各種液柱式測壓計(jì)的結(jié)構(gòu)、測壓原理及使用范圍；會用解析法進(jìn)行靜止液體作用在平面和曲面上的總壓力計(jì)算，流體的相對平衡時(shí)靜壓強(qiáng)的計(jì)算。

    3.一元流體動力學(xué)基礎(chǔ)：（30分，20%）

    理解拉格朗日方法和歐拉法，流體運(yùn)動的分類，流線和跡線，均勻流與非均勻流，漸變流和急變流等基本概念；領(lǐng)會測壓管水頭線，水力坡度，一元流動模型和斷面壓強(qiáng)分布規(guī)律掌握繪制總水頭線，能夠結(jié)合物理問題，運(yùn)用恒定總流動量方程、能量方程和連續(xù)方程聯(lián)合求解。

    4.流動阻力和能量損失：（30分，20%）

    理解雷諾數(shù)的物理意義，掌握液體流動的兩種流態(tài)（層流、紊流）和判別標(biāo)準(zhǔn)；領(lǐng)會

    流動阻力與能量損失的分類和產(chǎn)生的原因，了解紊流流速分布與層流分布的區(qū)別和原因；掌握層流流速分布和沿程阻力系數(shù)的推導(dǎo)；掌握尼古拉茲實(shí)驗(yàn)和沿程阻力系數(shù)λ的變化規(guī)律，包括尼古拉茲實(shí)驗(yàn)曲線的分區(qū)，紊流各區(qū)沿程阻力系數(shù)λ與雷諾數(shù)和相對粗糙度的關(guān)系。

    5.孔口、管嘴和管路流動：（15分，10%）

    理解孔口出流、淹沒出流以及管嘴出流的有關(guān)概念，了解速度系數(shù)、收縮系數(shù)和流量系數(shù)的取值范圍；領(lǐng)會孔板流量計(jì)的工作原理、三種不同出流方式作用水頭；能夠進(jìn)行簡單管路的管路阻抗和水頭損失計(jì)算，結(jié)合三種不同出流方式進(jìn)行管路的水頭損失計(jì)算。

    6.相似性原理和因次分析：（30分，20%）

    理解幾何相似、運(yùn)動相似、動力相似的概念；領(lǐng)會歐拉數(shù)、雷諾數(shù)和弗洛德數(shù)等典型相似準(zhǔn)則數(shù)的物理意義，能結(jié)合物理問題進(jìn)行相似性原理的應(yīng)用。

    三、題型及分值比例

    1.填空題：（30分，20%）

    2.選擇題：（30分，20%）

    3.簡答題：（30分，20%）

    4.計(jì)算題：（60分，40%）

    四、參閱書目

    1.《流體力學(xué)泵與風(fēng)機(jī)(第五版)》，蔡增基，中國建筑工業(yè)出版社，2013年版；

    2.《流體力學(xué)(第三版)》，龍?zhí)煊澹淘龌?，中國建筑工業(yè)出版社，2019年版；

    3.《工程流體力學(xué)》，孔瓏，中國電力出版社，2014年版。

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