《工程流體力學》課程介紹：

　　工程流體力學是力學中的一個分支，是研究流體運動和平衡規(guī)律以及流體和固體之間相互作用的一門科學，是石油工程、油氣儲運等專業(yè)的專業(yè)基礎(chǔ)課。工程流體力學課程對于學生科學思維、綜合素質(zhì)的培養(yǎng)與提高起著至關(guān)重要的作用。通過對本課程的學習，使學生正確理解工程流體力學中若干重要的基本概念、基本原理，加深對水力現(xiàn)象本質(zhì)的認識，熟練掌握流體力學的基本計算方法和基本實驗技能，為今后學習專業(yè)知識，從事專業(yè)工作和將來的科學研究打下良好的基礎(chǔ)。同時，應用工程流體力學知識來分析、解決實際工程問題。

《工程流體力學》課程大綱：

　　一、課程目標

　　工程流體力學是力學中的一個分支，是研究流體的平衡和運動規(guī)律以及流體和固體之間相互作用的一門科學，是石油工程，油氣儲運工程，城市燃氣輸配工程等專業(yè)的一門專業(yè)技術(shù)基礎(chǔ)課，本課程的目標是通過各個教學環(huán)節(jié)，使學生掌握流體平衡和運動的一般規(guī)律及有關(guān)基本概念、基本理論、流體力學分析和計算方法以及基本實驗技能，培養(yǎng)動手能力，提高應用基本理論和解決實際問題的能力，為今后學習專業(yè)知識、從事專業(yè)工作和科學研究打下理論基礎(chǔ)。

　　二、基本要求

　　工程流體力學以物理為基礎(chǔ)，以力學為依據(jù)，以數(shù)學為工具，是根據(jù)基礎(chǔ)學科的普遍規(guī)律建立理論基礎(chǔ)而發(fā)展起來的一門學科。要求學生具備較好的數(shù)學和物理基礎(chǔ)，預修高等數(shù)學、大學物理、理論力學、工程力學等課程。教學過程中要求側(cè)重于應用工程流體力學理論分析問題、解決問題的方法培養(yǎng)，同時還應注意結(jié)合實驗和工程實際問題進行講解，全面培養(yǎng)學生解決實際問題的能力。

　　三、教學內(nèi)容與學時分配建議

　　第一章 流體及其主要物理性質(zhì)（15學時）

　　1、流體的概念

　　液體，氣體；連續(xù)介質(zhì)假設(shè)。

　　2、流體的主要物理性質(zhì)

　　密度，重度，壓縮性，膨脹性，粘性，表面張力。

　　3、作用在流體上的力

　　質(zhì)量力，表面力

　　第二章 流體靜力學（30學時）

　　1、流體靜壓力及其特性

　　流體靜壓力的概念，流體靜壓力的特性及其證明

　　2、流體平衡微分方程式

　　流體平衡微分方程（歐拉平衡微分方程）的推導思路、方法、結(jié)論、意義

　　3、重力作用下的流體平衡

　　流體靜力學基本方程及其物理意義和幾何意義，各種壓強（絕對壓力、表壓、真空壓力）的表示方法，靜力學基本方程的應用（液式測壓計）

　　4、幾種質(zhì)量力作用下的流體平衡

　　等加速直線運動流體的相對平衡，等角速旋轉(zhuǎn)流體的相對平衡

　　5、靜止流體作用在平面上的總壓力

　　靜止流體作用在任意形狀平面上總壓力的大小、方向以及作用點的計算方法

　　6、靜止流體作用在曲面上的總壓力

　　靜止流體作用在任意二向或三向曲面上總壓力的大小、方向以及作用點的計算方法

　　實驗一：水靜壓強實驗

　　第三章 流體運動學與動力學基礎(chǔ)（35學時）

　　1、研究流體流動的方法

　　歐拉法、拉格朗日法及其轉(zhuǎn)換關(guān)系

　　2、流體運動的基本概念

　　穩(wěn)定流和非穩(wěn)定流，流線和跡線，流管、流束和總流，有效斷面、流量和平均流速

　　3、連續(xù)性方程

　　一元流體流動的連續(xù)性方程，空間流體流動的連續(xù)性方程

　　4、理想流體運動微分方程及伯諾利方程

　　理想流體運動微分方程（歐拉方程）的推求，理想流體沿流線的能量方程（伯諾利方程）的推求

　　5、實際流體總流的伯諾利方程

　　實際流體總流的能量方程（伯諾利方程）的推求，緩變流斷面和動能修正系數(shù)的概念、特性、引入意義，伯諾利方程的應用（節(jié)流式流量計、測速管等）

　　6、泵對液流能量的增加

　　管路中設(shè)有泵站系統(tǒng)情況下，管流伯諾利方程的應用

　　7、穩(wěn)定流的動量方程

　　穩(wěn)定流動量方程的推求及應用（彎管水力問題、射流反推力以及自由射流沖擊力計算）

　　實驗二：流量計實驗

　　第四章 流體阻力和水頭損失（45學時）

　　1、管路中流動阻力產(chǎn)生的原因及分類

　　沿程阻力和局部阻力的分類，產(chǎn)生原因（內(nèi)因及外因）

　　2、兩種流態(tài)及轉(zhuǎn)化標準

　　雷諾實驗，層流、紊流流態(tài)的定義、特征及判別標準

　　3、實際流體運動微分方程式

　　實際流動運動微分方程結(jié)論及意義

　　4、圓管層流分析

　　應用N-S方程分析圓管層流的流速、流量、切應力以及沿程水頭損失等

　　5、因次分析和相似原理

　　因次分析的瑞利法及Π定理，流動相似的幾何相似、運動相似和動力相似，常用相似準數(shù)（雷諾數(shù)、富勞德數(shù)、歐拉數(shù)等的定義及物理意義）

　　6、紊流的理論分析

　　紊流的產(chǎn)生原理和特性，連續(xù)方程和運動方程，流速分布（紊流水力光滑、混合摩擦、水力粗糙的定義）

　　7、圓管紊流沿程水力摩阻的實驗分析

　　沿程水力摩阻的達西公式，沿程水力摩阻系數(shù)的求解，莫迪圖的理解及應用

　　8、局部水力摩阻

　　局部水力摩阻的通用公式，局部水力摩阻系數(shù)的確定

　　實驗三：流動狀態(tài)實驗

　　實驗四：沿程阻力實驗

　　第五章 壓力管路的水力計算（35學時）

　　1、管路特性曲線?

　　長管和短管、簡單管路和復雜管路的定義，管路中無泵和有泵情況下的管路特性曲線

　　2、長管的水力計算?

　　工程中常見的長管計算的三類問題，簡單長管的水力計算，復雜長管（串聯(lián)管路、并聯(lián)管路以及分支管路）的水力計算及實例

　　3、短管的水力計算

　　短管的水力計算及實例

　　4、孔口和管嘴泄流

　　孔口、管嘴的定義、特點，孔口、管嘴出流流量的計算及比較

　　四、教材及主要參考資料

　　1、《工程流體力學》，袁恩熙主編，石油工業(yè)出版社，1986。

　　2、《工程流體力學》，賀禮清主編，北京：石油工業(yè)出版社，2004。

　　3、《工程流體力學學習指導書》，倪玲英、王汝元主編，校內(nèi)印刷，1996。