课程英文名称：Fluid Mechanics

课程类别： 专业基础课程    课程性质：专业核心课    学分： 3

开课院系：机械工程学院

课内理论学时：42 课内实验学时： 6  课内上机学时：0 课内实践学时：0

课外学时：2

适用专业：能源与动力工程

授课语言：中文

先修课程：理论力学、材料力学

一、课程简介

本实验是《工程流体力学》课程的专业性教学实验项目，共开设1个综合性实验，实验名称为工程流体力学综合实验，主要针对能量方程，毕托管测流速、流量计流量系数及管路沿程阻力四个方向。通过实验，培养学生认识毕托管、孔板流量计以及文丘里流量计等的结构和工作原理；掌握毕托管测定流场中某点流速的方法、孔板流量计流量系数和文丘里流量系数的测定方法；掌握测定管道沿程阻力系数的方法；掌握验证实际流体稳定流能量方程的实验过程。通过实验，巩固流体力学相关理论知识，培养学生分析和处理工程实际问题的综合能力。

二、课程目标

目标1：培养学生了解实验台的结构组成和使用规范，训练学生熟悉实验装置的操作和实验用仪表仪器的正确量测和数值读取方法。

目标2：培养学生掌握使用毕托管测定流场中某点流速的方法、掌握孔板流量计流量系数和文丘里流量系数的测定方法，掌握测定管道沿程阻力系数的方法，掌握验证实际流体稳定流能量方程的实验过程。

三、实验教学内容

第一章 能量方程

教学重点与难点：本章重点是通过实验，验证实际流体恒定总流的能量方程。

基本教学内容与要求：

1.1教学内容

1. 讲授实验台的结构及工作原理，仪器仪表的使用方法及注意事项等。

2. 讲授与实验内容有关的能量方程理论知识，指导实验的基本步骤和方法。

1.2教学要求

1. 掌握测压管水头的测量与读取方法、体积法测流速的实验过程。

2. 记录测量点的测压管水头、体积与时间等数据，整理计算测压管水头与总水头，并绘制水压图。

第二章 毕托管测流速

教学重点与难点：

1.教学重点：了解毕托管的构造及其测速的基本原理。

基本教学内容与要求：

2.1教学内容

1. 讲授实验台的结构及工作原理，仪器仪表的使用方法及注意事项等。

2. 讲授与实验内容有关的毕托管结构和测速原理理论知识，指导实验的基本步骤和方法。

2.2教学要求

1. 掌握毕托管测速的实验方法和步骤。

2. 记录测量点的水头高度，整理计算测量点流体流速。

第三章  文丘里流量计和孔板流量计流量系数测定

教学重点与难点：

1.教学重点：掌握孔板、文丘里流量计流量系数测定的原理及流量计的工程用途。

基本教学内容与要求：

3.1教学内容

1. 讲授实验台的结构及工作原理，仪器仪表的使用方法及注意事项等。

2. 讲授与实验内容有关的流量计理论知识，指导实验的基本步骤和方法。

3.2教学要求

1. 掌握测量流量计流量系数的实验方法。

2. 记录测量点的时间、流量、水头高度等数据，整理对比分析两种流量计流量系数的差异。

第四章 管路沿程阻力

教学重点与难点：

1.教学重点：分析圆管中恒定状态均匀流动时的沿程变化规律，验证沿程水头损失与平均流速的关系，以及沿程水头损失系数与雷诺数的关系。

基本教学内容与要求：

4.1教学内容

1. 讲授实验台的结构及工作原理，仪器仪表的使用方法及注意事项等。

2. 讲授与实验内容有关的沿程阻力理论知识，指导实验的基本步骤和方法。

4.2教学要求

1. 掌握测量沿程阻力的实验方法。

2. 记录测量点的时间、流量、水头高度等数据，整理计算沿程阻力系数，并验证阻力系数与雷诺数的关系式。

实验包含如下四个环节：

实验预习——理解实验原理，拟定实验方案，并做好人员分工，完成预习报告。

实验操作——掌握有关测量仪表的使用方法、实验现象与分析和正确读取实验数据。

数据处理——实验数据的整理、计算和实验结果的图示或关联。

实验报告——实验目的，实验原理，实验设备及仪器，实验步骤，原始数据记录，数据计算与整理，绘制关系曲线，实验结果的分析讨论。

四、教学进度及要求

五、考核方式

考核环节1： 实验预习 比例%： 10%

考核环节2： 实验操作  比例%： 40%

考核环节3： 实验报告 比例%： 50%

六、教材与参考资料

1.《工程流体力学》，黄卫星，陈文梅主编.化学工业出版社，2001.

2.《工程流体力学》，孔珑主编.中国电力出版社，2014年（第四版）.

3．《建筑环境与设备工程实验指导书》，长安大学，2012年.