《流體機械原理》課程教學大綱

《流體機械》教學大綱課程英文名PrincipleofFluidMachinery課程代碼B0804Z51學分2總學時32理論學時32實驗/實踐學時0課程類別專業(yè)課課程性質(zhì)任選先修課程流體力學適用專業(yè)工程力學開課學院計量測試工程學院注：課程類別是指公共基礎課/學科基礎課/專業(yè)課；課程性質(zhì)是指必修/限選/任選。一、課程地位與課程目標（一）課程地位流體機械原理主要闡述葉片式流體機械的原理，包括水輪機、水泵、風機和壓縮機的工作原理。本課程主要講授葉片式流體機械工作原理及分類方法、流體機械的基本性能與特性曲線、能量傳遞或轉(zhuǎn)換過程、能量方程、能量轉(zhuǎn)換中的損失、流體機械的相似理論。水力機械的空化與空蝕的機理。自吸式泵的氣液分離和自吸原理。流體機械基本結(jié)構(gòu)型式與選型。流體機械運行中常出現(xiàn)的特殊問題、流體機械型譜制定及選型。它是工程力學專業(yè)的一門選修專業(yè)課，為學習泵與風機的設計、水輪機的設計、流體機械測試技術打好基礎。（二）課程目標1.知識水平教學目標通過本課程的學習，為學習泵與風機的設計、水輪機的設計、流體機械測試技術打好基礎。2.能力培養(yǎng)目標培養(yǎng)學生葉片式流體機械工作原理及分類方法、流體機械的基本性能與特性曲線、能量傳遞或轉(zhuǎn)換過程、能量方程、能量轉(zhuǎn)換中的損失、流體機械的相似理論，從而為學習泵與風機的設計、水輪機的設計、流體機械測試技術打好基礎，利用此課程對學生進行工程力學專業(yè)綜合教育作用，并為后續(xù)課程的學習打下堅實的基礎和形成專業(yè)的思維方式。3.素質(zhì)培養(yǎng)目標能艱苦奮斗，有踏實的科學精神、積極向上的學風和對工程力學專業(yè)知識的喜歡及對社會的奉獻精神。4.思政和勞務教育目標通過本課程的德育學習，幫助學生理解本課程中蘊含的文化基因和價值范式，在專業(yè)知識的學習中不斷了解我國流體機械的發(fā)展水平及其與國外先進水平的差距所在，激勵學生自覺把個人的理想追求融入到實現(xiàn)中華民族偉大復興中。二、課程目標達成的途徑與方法以課堂教學為主，結(jié)合課后作業(yè)、課堂討論、小組大作業(yè)、實驗教學等。課堂教學：講述流體機械的基本類型和工作原理及其應用。介紹基本控制方程和基本求解方法，講解通用控制方程的原理、網(wǎng)格劃分、邊界條件等，讓學生對相關概念、理論有基本的了解和掌握。課后作業(yè)：流體機械課程理論較多同時與工程實際關系緊密，課后習題可幫助學生加深對相關理論和概念的理解，通過習題訓練，培養(yǎng)學生分析解決實際問題的能力。課堂討論：流體機械課程中有些內(nèi)容比較抽象，有些問題可以有多種解決途徑，通過安排2-3次課堂討論調(diào)動學生學習的主觀能動性，引導學生發(fā)散思維，鼓勵學生批判精神，培養(yǎng)學生的創(chuàng)新意識和創(chuàng)新能力。思政和勞務教育：學習我國老一輩流體機械專家等在流體機械發(fā)展中的突出貢獻和愛國情懷，介紹我國南水北調(diào)、三峽等重大工程中流體機械的應用和關鍵作用。三、課程目標與相關畢業(yè)要求的對應關系課程目標課程目標對畢業(yè)要求的支撐程度（H、M、L）畢業(yè)要求7畢業(yè)要求9課程目標1HM課程目標2HM課程目標3MM注：1.支撐強度分別填寫H、M或L（其中H表示支撐程度高、M為中等、L為低）。課程主要內(nèi)容與基本要求第一章緒論（4學時）了解工程流體機械的定義與分類；流體機械在國民經(jīng)濟中的應用；深刻理解我國與國外先進水平之間的差距和亟待解決的問題。重點：工程流體機械的定義與分類。難點：工作機與原動機的區(qū)分。第二章葉片式流體機械概述（4學時）了解葉片式流體機械的定義和主要特征，葉輪（轉(zhuǎn)輪，動葉），葉片，導葉，殼體，掌握流量，水頭（揚程，壓力，能量頭，壓縮比），轉(zhuǎn)速，功率，吸程，了解汽蝕余量，了解自吸式泵的氣液分離特性和自吸原理，了解水輪機結(jié)構(gòu)，泵與風機的結(jié)構(gòu)。了解流體機械在我國重大工程中的應用情況。重點：葉片式流體機械的定義和主要特征。難點：汽蝕余量，自吸原理。第三章葉片式流體機械中的能量轉(zhuǎn)換（4學時）流體在葉輪中的運動；掌握葉片式流體機械的基本方程式，過流部件的作用原理；了解流道中介質(zhì)參數(shù)的變化，變工況的流動，掌握流體機械內(nèi)的能量損失及效率，有限葉片數(shù)的影響，反作用度。重點：葉片式流體機械的基本方程式。難點：流體機械內(nèi)的能量損失及效率。第四章流體機械的相似理論（8學時）了解流體機械的流動相似準則，相似理論在流體機械中的具體應用；掌握比轉(zhuǎn)速的定義，比轉(zhuǎn)速與葉片形狀。重點：流體機械的流動相似準則。難點：比轉(zhuǎn)速。第五章葉片式流體機械的空化與空蝕（4學時）理解葉片式流體機械的空化與空蝕機理，水力機械的空化參數(shù)，空化與空蝕的防護及改善措施。重點：葉片式流體機械的空化與空蝕機理。難點：水力機械的空化參數(shù)。第六章軸流式流體機械的設計計算（4學時）了解軸流式流體機械的基本理論；掌握機翼與升力的理論。重點：軸流式流體機械的基本理論。難點：機翼與升力的理論。第七章流體機械的特性曲線與運行調(diào)節(jié)（4學時）了解流體機械特性曲線的定義與分類，理解流體機械的運行調(diào)節(jié)。重點：流體機械特性曲線的定義與分類。難點：流體機械的運行調(diào)節(jié)。五、課程學時安排章節(jié)號教學內(nèi)容學時數(shù)學生任務對應課程目標第一章緒論41.工程流體機械的定義與分類1題課程目標3第二章 葉片式流體機械概述41.掌握葉片式流體機械的定義和主要特征1題課程目標1第三章 葉片式流體機械中的能量轉(zhuǎn)換41.掌握葉片式流體機械的基本方程式課程目標1第四章 流體機械的相似理論81.流體機械的流動相似準則課程目標1課程目標2第五章 葉片式流體機械的空化與空蝕41.葉片式流體機械的空化與空蝕機理課程目標1課程目標2第六章 軸流式流體機械的設計計算41.軸流式流體機械的基本理論課程目標1第七章 流體機械的特性曲線與運行調(diào)節(jié)41.流體機械特性曲線的定義與分類課程目標1課程目標2六、實踐環(huán)節(jié)及基本要求無七、考核方式及成績評定考核內(nèi)容考核方式評定標準（依據(jù)）占總成績比例過程考核到課率、課堂討論發(fā)言、平時作業(yè)和實驗報告到課率（滿分5分）：缺課1次扣1分；課堂討論（滿分3分）：積極參與，觀點新穎3分，積極參與2分，其他1分；平時作業(yè)（滿分12分）：每次作業(yè)按5分制給分，最后取平均分并按滿分12進行折算實驗報告（滿分10分）：取4次實驗報告的平均分。30%期末考核論文70%考核類別考查成績登記方式百分制八、推薦教材與主要參考書（一）推薦教材：《流體機械原理》，張克危主編，機械