流体机械基础

流体机械是动力工程中最重要、应用最广泛的一类机械设备。本课将帮助你学习典型流体机械的基础理论知识及其工程应用方法。

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流体机械基础课程简介:

流体机械是动力工程中最重要、应用最广泛的一类机械设备。本课将帮助你学习典型流体机械的基础理论知识及其工程应用方法。

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流体机械基础课程目录:

第1讲 流体机械概述

--1.1 流体机械定义

--1.2 流体机械分类

--1.3 水轮机工作过程概述

--1.4 泵与风机工作过程概述

--1.5 其他流体机械工作过程概述

--1.6 流体机械工程应用

--参考文献

第2讲 流体机械转轮速度三角形与欧拉方程

--2.1 流体机械的主要性能参数

--2.2 转轮内部的典型流态

--2.3 速度三角形

--2.4 工况发生变化时速度三角形分析

--2.5 欧拉方程

--参考文献

第3讲 流体机械过流部件工作原理及机组能量传递过程

--3.1 水轮机过流部件工作原理

--3.2 泵与风机过流部件工作原理

--3.3 机组能量传递过程与效率分析

--3.4例题分析

--参考文献

第4讲 流体机械空化与空蚀

--4.1 空化的定义与分类

--4.2 空化余量与空化系数

--4.3 吸出高度与安装高程

--4.4 空蚀现象与类型

--4.5 空化空蚀的危害及防护

--参考文献

第5讲 流体机械磨损、磨蚀与腐蚀

--5.1 泥沙磨损基本概念

--5.2 泥沙磨蚀基本概念

--5.3 流体机械磨损磨蚀现象

--5.4 流体机械常见抗磨措施

--5.5 腐蚀基本概念

--5.6 流体机械腐蚀现象及防腐措施

--参考文献

第6讲 流体机械流动相似

--6.1 流动相似概述

--6.2 常用相似准则数

--6.3 流体机械的相似准则分析

--6.4 流体机械单位参数与相似换算

--6.5 综合相似判别数——比转速

--6.6 相似准则的工程应用

--参考文献

第7讲 流体机械特性曲线

--7.1 特性曲线概述

--7.2 模型试验

--7.3 典型模型机组综合特性曲线

--7.4 水轮机运转特性曲线

--7.5 水轮机的选型计算

第8讲 流体机械多相多组分非定常流动

--8.1 流体机械多相多组分非定常流动概述

--8.2 二次流动现象

--8.3 动静干涉

--8.4 脱流

--8.5 间隙流动

--8.6 叶道涡

--8.7 卡门涡

--8.8 尾水管涡带

--8.9 泵的旋转失速

--8.10 泵的喘振

--8.11 压力波传递与叠加

--参考文献

第9讲 流体机械四象限特性

--9.1 流体机械四象限特性概述

--9.2 水泵水轮机全特性曲线

--9.3 水泵水轮机典型工况流动现象

--9.4 水泵水轮机调相运行工况流动现象

--9.5 双向潮汐机组复杂运行工况认识

--参考文献

第10讲 流体机械暂态运行分析

--10.1 流体机械在管网系统中的工作特性

--10.2 流体机械暂态运行过程

--10.3 调节系统与调速器

--10.4 改善流体机械暂态运行性能工程措施

--参考文献

第11讲 流体机械多场耦合

--11.1 流体机械多场耦合特性概述

--11.2 转轮流固耦合特性

--11.3 轴承热流固耦合特性

--11.4 轴系多场耦合特性

--参考文献

第12讲 流体机械标准化与工业流程

--12.1 标准化概述

--12.2 流体机械行业标准

--12.3 水轮机型号

--12.4 泵型号

--12.5 风机型号

--12.6 阀门型号

--12.7 流体机械工业流程

--12.8 流体机械质量监督

--参考文献

第13讲 流体机械及工程学科热点问题讨论

--13.1 空化、通(补)气、压力脉动与安装高程

--13.2 压力脉动与水锤

--13.3 智能流体机械

--13.4 流体机械及工程学科知识体系与学术交流

期末考试

期末考试

流体机械基础授课教师:

王正伟-教授-清华大学-能源与动力工程系

王正伟,流体机械及工程研究所教授、博士、博导。1984-1992学士、硕士毕业于华中科技大学电力系流体机械及工程专业,1992-1996博士毕业于清华大学水利系流体机械及工程专业,1998-1999西班牙加泰罗尼亚综合大学流体机械故障诊断研究中心博士后工作。1996年开始在清华大学流体机械及工程研究所任教。近年来主要开展流体机械多相多场耦合性能分析研究。社会工作有IAHR水力机械方向亚洲分会主席、中国动力工程学会水轮机专业委员会副主任委员、全国海洋能技术委员会委员、全国专业标准化技术委员会委员等。目前所开课程为《流体机械基础》和《弹性力学与有限元》等。主编教材《流体机械基础》、《水力机械多语种词汇》等。

肖业祥-副研究员-清华大学-能源与动力工程系

肖业祥,流体机械及工程研究所副研究员、博士、博导。1997-2001学士毕业于合肥工业大学机械电子工程专业,2001-2006博士毕业于华南理工大学电站系统工程专业,2006-2007华南理工大学电力学院工作。2008-2010年清华大学热能系博士后,2010-2011年瑞典隆德大学能源科学系博士后,2010年开始在清华大学流体机械及工程研究所任教。近年来主要从事流体机械的流动理论、数值分析、计算方法与优化设计等方面的研究,包括冲击式水轮机复杂三维多相流动及各类流动干涉现象,反击式水轮机内部三维流动特性分析等。社会工作有能源行业小水电机组标准化技术委员会委员等。主要参与的科研成果获省部级科技进步二等奖4项,参与开发的《流体机械基础》教学软件获2012年度清华大学校级优秀教学软件一等奖。

罗永要--清华大学-流体机械及工程研究所

罗永要,流体机械及工程研究所助理研究员、博士。1998-2002学士毕业于清华大学热能工程系热能动力工程专业,2002-2005硕士毕业于 清华大学热能工程系动力工程及工程热物理专业,2007-2010 博士毕业于清华大学热能工程系动力工程及工程热物理专业。2005-2007担任清华大学热能工程系助理工程师, 2011-2013在清华大学水利水电工程系与澳大利亚伍伦贡大学做博士后,2013年至今担任清华大学热能工程系助理研究员。主要研究领域为:流体机械结构强度优化设计;流体机械多体系统流固耦合动力学特性研究;波浪能发电装置与来流波浪的流固耦合机理。曾作为项目负责人主持国家自然科学基金面上、青年项目各1项;完成中国博士后科学基金面上项目1项。作为学术骨干参与国家自然科学基金重点项目1项,面上项目3项。

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