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工程流体力学(石油大学)

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 楼主| 发表于 2012-5-21 23:15:41 | 显示全部楼层 |阅读模式
  工程流体力学是力学中的一个分支,是研究流体运动和平衡规律以及流体和固体之间相互作用的一门科学,是石油工程、油气储运等专业的专业基础课。工程流体力学课程对于学生科学思维、综合素质的培养与提高起着至关重要的作用。通过对本课程的学习,使学生正确理解工程流体力学中若干重要的基本概念、基本原理,加深对水力现象本质的认识,熟练掌握流体力学的基本计算方法和基本实验技能,为今后学习专业知识,从事专业工作和将来的科学研究打下良好的基础。同时,应用工程流体力学知识来分析、解决实际工程问题。

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 楼主| 发表于 2012-5-21 23:22:38 | 显示全部楼层

RE: 工程流体力学(石油大学)教学大纲和教材及主要参考资料

  一、课程目标
  工程流体力学是力学中的一个分支,是研究流体的平衡和运动规律以及流体和固体之间相互作用的一门科学,是石油工程,油气储运工程,城市燃气输配工程等专业的一门专业技术基础课,本课程的目标是通过各个教学环节,使学生掌握流体平衡和运动的一般规律及有关基本概念、基本理论、流体力学分析和计算方法以及基本实验技能,培养动手能力,提高应用基本理论和解决实际问题的能力,为今后学习专业知识、从事专业工作和科学研究打下理论基础。
  二、基本要求
  工程流体力学以物理为基础,以力学为依据,以数学为工具,是根据基础学科的普遍规律建立理论基础而发展起来的一门学科。要求学生具备较好的数学和物理基础,预修高等数学、大学物理、理论力学、工程力学等课程。教学过程中要求侧重于应用工程流体力学理论分析问题、解决问题的方法培养,同时还应注意结合实验和工程实际问题进行讲解,全面培养学生解决实际问题的能力。
  三、教学内容与学时分配建议
  第一章 流体及其主要物理性质(15学时)
  1、流体的概念
  液体,气体;连续介质假设。
  2、流体的主要物理性质
  密度,重度,压缩性,膨胀性,粘性,表面张力。
  3、作用在流体上的力
  质量力,表面力
  第二章 流体静力学(30学时)
  1、流体静压力及其特性
  流体静压力的概念,流体静压力的特性及其证明
  2、流体平衡微分方程式
  流体平衡微分方程(欧拉平衡微分方程)的推导思路、方法、结论、意义
  3、重力作用下的流体平衡
  流体静力学基本方程及其物理意义和几何意义,各种压强(绝对压力、表压、真空压力)的表示方法,静力学基本方程的应用(液式测压计)
  4、几种质量力作用下的流体平衡
  等加速直线运动流体的相对平衡,等角速旋转流体的相对平衡
  5、静止流体作用在平面上的总压力
  静止流体作用在任意形状平面上总压力的大小、方向以及作用点的计算方法
  6、静止流体作用在曲面上的总压力
  静止流体作用在任意二向或三向曲面上总压力的大小、方向以及作用点的计算方法
  实验一:水静压强实验
  第三章 流体运动学与动力学基础(35学时)
  1、研究流体流动的方法
  欧拉法、拉格朗日法及其转换关系
  2、流体运动的基本概念
  稳定流和非稳定流,流线和迹线,流管、流束和总流,有效断面、流量和平均流速
  3、连续性方程
  一元流体流动的连续性方程,空间流体流动的连续性方程
  4、理想流体运动微分方程及伯诺利方程
  理想流体运动微分方程(欧拉方程)的推求,理想流体沿流线的能量方程(伯诺利方程)的推求
  5、实际流体总流的伯诺利方程
  实际流体总流的能量方程(伯诺利方程)的推求,缓变流断面和动能修正系数的概念、特性、引入意义,伯诺利方程的应用(节流式流量计、测速管等)
  6、泵对液流能量的增加
  管路中设有泵站系统情况下,管流伯诺利方程的应用
  7、稳定流的动量方程
  稳定流动量方程的推求及应用(弯管水力问题、射流反推力以及自由射流冲击力计算)
  实验二:流量计实验
  第四章 流体阻力和水头损失(45学时)
  1、管路中流动阻力产生的原因及分类
  沿程阻力和局部阻力的分类,产生原因(内因及外因)
  2、两种流态及转化标准
  雷诺实验,层流、紊流流态的定义、特征及判别标准
  3、实际流体运动微分方程式
  实际流动运动微分方程结论及意义
  4、圆管层流分析
  应用N-S方程分析圆管层流的流速、流量、切应力以及沿程水头损失等
  5、因次分析和相似原理
  因次分析的瑞利法及Π定理,流动相似的几何相似、运动相似和动力相似,常用相似准数(雷诺数、富劳德数、欧拉数等的定义及物理意义)
  6、紊流的理论分析
  紊流的产生原理和特性,连续方程和运动方程,流速分布(紊流水力光滑、混合摩擦、水力粗糙的定义)
  7、圆管紊流沿程水力摩阻的实验分析
  沿程水力摩阻的达西公式,沿程水力摩阻系数的求解,莫迪图的理解及应用
  8、局部水力摩阻
  局部水力摩阻的通用公式,局部水力摩阻系数的确定
  实验三:流动状态实验
  实验四:沿程阻力实验
  第五章 压力管路的水力计算(35学时)
  1、管路特性曲线?
  长管和短管、简单管路和复杂管路的定义,管路中无泵和有泵情况下的管路特性曲线
  2、长管的水力计算?
  工程中常见的长管计算的三类问题,简单长管的水力计算,复杂长管(串联管路、并联管路以及分支管路)的水力计算及实例
  3、短管的水力计算
  短管的水力计算及实例
  4、孔口和管嘴泄流
  孔口、管嘴的定义、特点,孔口、管嘴出流流量的计算及比较
  四、教材及主要参考资料
  1、《工程流体力学》,袁恩熙主编,石油工业出版社,1986。
  2、《工程流体力学》,贺礼清主编,北京:石油工业出版社,2004。
  3、《工程流体力学学习指导书》,倪玲英、王汝元主编,校内印刷,1996。
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 楼主| 发表于 2012-5-21 23:23:27 | 显示全部楼层

RE: 工程流体力学(石油大学)教师简介

(0 Bytes, 下载次数: 0)    倪玲英,海洋工程与流体力学系主任,博士、教授、硕士生导师。1987年毕业于华东石油学院油气储运专业,1999年获石油大学(华东)油气田开发工程硕士学位,2008年获中国石油大学(华东)油气储运工程博士学位。
  长期从事流体力学教学和科研工作,主要进行油气田开发、流体力学中多相流分离领域的研究,主持、参加完成省部级科研项目7项、国家自然基金1项、横向课题30余项,主要讲授本科生《工程流体力学》(连续二届为校级示范课堂)、硕士生《高等流体力学》、远程与继续教学《工程流体力学》等课程,主持建设本科的《工程流体力学》于2005年成为山东省级精品课。主编教材1部,参编教材2部,获得的主要表彰有:胜利育才奖、石油大学(华东)教学优秀奖、中国石油大学(华东)优秀教师、中国石油大学(华东)成人教育优秀教师”,公开发表论文40篇,曾获科研、教学成果奖17余项、其中省部级奖项3项。
(0 Bytes, 下载次数: 0)   付静,在读博士,副教授,硕导。
  1993、2001年分获石油大学油藏工程专业学士与油气田开发工程专业硕士学位,石油工程学院海洋工程与流体力学系专职教师,高校教龄14年。
  省级精品课“工程流体力学”主要贡献者。系统主讲过“工程流体力学”、“工程流体力学Ⅱ”等本科生、函授、网络生课程,“工程流体力学” 网络课程的主讲。课堂教学效果优良,多次获得校级教学荣誉称号:2005年度省级精品课主要贡献者,2000年度与2004年度校级优质课程主要贡献者,学校青年教师讲课比赛一等奖,胜利育才奖,教学优秀奖等等。获得多项校级优秀教学成果奖;发表多篇教学论文并获得校级优秀教育研究论文奖励。
   主要从事流体力学学科与油气田开发学科的科研工作,尤其在油田管网水力计算、管线防腐、多相流理论及三次采油工艺等方面有较深的研究。参加两项国家自然基金项目的研究。共发表论文23篇,其中第一作者17篇(核心期刊7篇,统计源1篇,被EI检索1篇,教学论文7篇),编著3部(高校教材1部)。

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 楼主| 发表于 2012-5-21 23:23:53 | 显示全部楼层

RE: 工程流体力学(石油大学)课程安排

第一章 流体及其主要物理性质
 第一节 流体的概念
 第二节 流体的主要物理性质
 第三节 作用在流体上的力
第二章 流体静力学
 第一节 流体静压强及其特性
 第二节 流体的平衡微分方程-欧拉平衡微分方程
 第三节 重力作用下流体平衡
 第四节 几种质量力作用下流体平衡
 第五节 静止流体作用在平面上总压力的计算
 第六节 静止流体作用在曲面上的总压力
 第七节 浮力原理
第三章 流体运动学与动力学基础
 第一节 研究流体流动的方法
 第二节 流体运动的基本概念
 第三节 连续性方程
 第四节 理想流体运动微分方程及伯努利方程
 第五节 实际流体总流的伯努利方程
 第六节 泵对液流能量的增加
 第七节 稳定流的动量方程
第四章 流动阻力和水失损失
 第一节 流动阻力产生的原因及分类
 第二节 两种流态及其转化标准
 第三节 (略)
 第四节 因次分析和相似原理
 第五节 圆管层流分析
 第六节 (略)
 第七节 圆管紊流沿程水力摩阻的实验分析
 第八节 局部水头损失
第五章 压力管路的水力计算
 第一节 长管的水力计算
 第二节 短路的水力计算
 第三节 复杂管路的水力计算
 第四节 孔口泄流
工程流体力学课程总结
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发表于 2020-4-10 11:39:13 | 显示全部楼层
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