2021年湖北自考工程流體力學(xué)課程考試大綱

第一部分  課程性質(zhì)與目標(biāo)
一、課程性質(zhì)與特點(diǎn)

本課程為專業(yè)基礎(chǔ)必修課，理論性強(qiáng)，涉及學(xué)科多。

二、課程目標(biāo)與基本要求
通過教學(xué)使學(xué)生掌握流體流動(dòng)的基本概念、理論、方法和實(shí)驗(yàn)操作技能，為學(xué)習(xí)本專業(yè)及相關(guān)專業(yè)課程，從事本專業(yè)及相關(guān)專業(yè)工作和進(jìn)行科學(xué)研究打下理論基礎(chǔ)。
三、與本專業(yè)其他課程的關(guān)系
本課程為專業(yè)基礎(chǔ)課，在此之前需先修課程有高等數(shù)學(xué)、大學(xué)物理、工程力學(xué)、機(jī)械制圖等基礎(chǔ)課，
第二部分  考核內(nèi)容與考核目標(biāo)
緒  論
一、學(xué)習(xí)目的與要求
了解流體力學(xué)在石油工業(yè)中的作用和地位，掌握流體力學(xué)研究對(duì)象，熟悉流體力學(xué)發(fā)展簡(jiǎn)況。
二、考核知識(shí)點(diǎn)與考核目標(biāo)
（一）流體力學(xué)在石油工業(yè)中的作用和地位（一般）
識(shí)記：無(wú)
理解：無(wú)
應(yīng)用：無(wú)
（二）流體力學(xué)研究對(duì)象（次重點(diǎn)）
識(shí)記：流體按壓縮性分類
理解：無(wú)
應(yīng)用：無(wú)
（三）流體力學(xué)發(fā)展簡(jiǎn)況（一般）
識(shí)記：無(wú)
理解：無(wú)
應(yīng)用：無(wú)

第一章 流體及其主要物理性質(zhì)
一、學(xué)習(xí)目的與要求
了解流體的概念，理解流體的主要物理性質(zhì)，掌握作用在流體上的力。
二、考核知識(shí)點(diǎn)與考核目標(biāo)
（一）流體的概念（次重點(diǎn)）
識(shí)記：連續(xù)介質(zhì)假說
理解：無(wú)
應(yīng)用：無(wú)
（二）流體的主要物理性質(zhì)（重點(diǎn)）
識(shí)記：重度、相對(duì)密度、膨脹性、壓縮性、粘性等的定義。
理解： 牛頓內(nèi)摩擦定律，膨脹性、壓縮性定量表示，溫度對(duì)液體及氣體粘度影響規(guī)律。
應(yīng)用：能應(yīng)用牛頓內(nèi)摩擦定律，膨脹性、壓縮性公式進(jìn)行相關(guān)計(jì)算。
（三）作用在流體上的力（次重點(diǎn)）
識(shí)記：表面力、質(zhì)量力的定義及其對(duì)應(yīng)的具體力。
理解： 無(wú)
應(yīng)用：無(wú)

第二章 流體靜力學(xué)
一、學(xué)習(xí)目的與要求
了解幾種質(zhì)量力作用下的平衡、物體在液體中的潛浮原理、流體平衡微分方程，理解流體靜壓強(qiáng)及特性，掌握重力作用下的流體平衡、靜止流體作用在平面上的總壓力、靜止流體作用在曲面上的力。
二、考核知識(shí)點(diǎn)與考核目標(biāo)
（一）流體靜壓強(qiáng)及特性（次重點(diǎn)）
識(shí)記：靜水壓強(qiáng)的定義
理解：靜水壓強(qiáng)的特性
應(yīng)用：無(wú)
（二）流體平衡微分方程（次重點(diǎn)）
識(shí)記：等壓面的定義。
理解： 等壓面特性。
應(yīng)用：無(wú)。
（三）重力作用下的液體平衡（重點(diǎn)）
識(shí)記：絕對(duì)壓強(qiáng)、相對(duì)壓強(qiáng)、真空值等的定義。
理解：靜力學(xué)基本方程意義。
應(yīng)用：能用靜力學(xué)基本方程、等壓面特性進(jìn)行相關(guān)計(jì)算。
（四）幾種質(zhì)量力作用下的平衡（一般）
識(shí)記：直線等速加速器、勻角速旋轉(zhuǎn)容器中流體等壓面形狀。
理解：無(wú)。
應(yīng)用：無(wú)。
（五）靜止流體作用在平面上的總壓力（重點(diǎn)）
識(shí)記：壓力中心的定義。
理解：靜止流體作用在平面上的總壓力（作用點(diǎn)、大小及方向）計(jì)算公式推導(dǎo)過程，壓力中心與形心的關(guān)系。
應(yīng)用：能用總壓力公式進(jìn)行相關(guān)計(jì)算。
（六）靜止流體作用在曲面上的力（重點(diǎn)）
識(shí)記：壓力體的定義。
理解：靜止流體作用在曲面上的總壓力（大小及方向）計(jì)算公式推導(dǎo)過程，壓力中心與形心的關(guān)系。
應(yīng)用：能用總壓力公式進(jìn)行相關(guān)計(jì)算。
（七）物體在液體中的潛浮原理（一般）
識(shí)記：無(wú)。
理解： 無(wú)。
應(yīng)用：無(wú)。

第三章 流體運(yùn)動(dòng)學(xué)及動(dòng)力學(xué)基礎(chǔ)
一、學(xué)習(xí)目的與要求
了解理想流體運(yùn)動(dòng)微分方程和伯努利方程，理解描述流體流動(dòng)的兩種方法、流體運(yùn)動(dòng)的基本概念和系統(tǒng)與控制體，掌握恒定總流的連續(xù)性方程和恒定總流的能量、泵對(duì)液體能量的增加及動(dòng)量方程。
二、考核知識(shí)點(diǎn)與考核目標(biāo)
（一）研究流體流動(dòng)的方法（次重點(diǎn)）
識(shí)記：拉格朗日法、歐拉法的定義。
理解：歐拉法中加速度公式。
應(yīng)用：能應(yīng)用加速度公式進(jìn)行相關(guān)計(jì)算。
（二）流體流動(dòng)的基本概念（重點(diǎn)）
識(shí)記：流線和跡線、流管、元流、總流、過水?dāng)嗝?、有效斷面、流量、平均流速、均勻流與非均勻流、漸變流與急變流。
理解：流線特性、流線微分方程。
應(yīng)用：無(wú)。
（三）連續(xù)性方程（重點(diǎn)）
識(shí)記：空間運(yùn)動(dòng)連續(xù)性微分方程。
理解：不可壓縮流體穩(wěn)定流總流連續(xù)性方程。
應(yīng)用：能用總流連續(xù)性方程求解平均速度或流量等。
（四）理想流體運(yùn)動(dòng)微分方程和伯努利方程（一般）
識(shí)記：無(wú)。
理解：無(wú)。
應(yīng)用：無(wú)。
（五）實(shí)際流體總流伯努利方程（重點(diǎn)）
識(shí)記：緩變流、層流動(dòng)能修正系數(shù)值、駐點(diǎn)、水力坡降。
理解：總流伯努利方程物理意義、適用范圍及應(yīng)用注意事項(xiàng)，緩變流特性。
應(yīng)用：能運(yùn)用連續(xù)性方程、總流伯努利方程進(jìn)行相關(guān)計(jì)算、繪制水頭線。
（六）泵對(duì)液體能量的增加（次重點(diǎn)）
識(shí)記：有效功率、軸功率、泵的效率、泵的楊程。
理解：含泵楊程的總流伯努利方程。
應(yīng)用：能用含泵楊程的總流伯努利方程進(jìn)行相關(guān)計(jì)算。
（七）系統(tǒng)與控制體（次重點(diǎn)）
識(shí)記：系統(tǒng)與控制體的定義。
理解：系統(tǒng)與控制體的特性。
應(yīng)用：無(wú)。
（八）穩(wěn)定流的的動(dòng)量方程和動(dòng)量矩方程（重點(diǎn)）
識(shí)記：動(dòng)量方程。
理解：動(dòng)量方程物理意義、適用范圍及應(yīng)用注意事項(xiàng)。
應(yīng)用：能運(yùn)用連續(xù)性方程、伯努利方程及動(dòng)量方程進(jìn)行相關(guān)計(jì)算。

第四章 流體阻力及水頭損失
一、學(xué)習(xí)目的與要求
了解實(shí)際流體運(yùn)動(dòng)微分方程式──納維-斯托克斯方程式、紊流理論分析、附面層理論基礎(chǔ)，掌握管路中流動(dòng)阻力產(chǎn)生的原因及分類、兩種流態(tài)及轉(zhuǎn)化標(biāo)準(zhǔn)、因次分析和相似原理、圓管層流分析、圓管紊流沿程水力摩阻的實(shí)驗(yàn)分析、局部水力摩阻。
二、考核知識(shí)點(diǎn)與考核目標(biāo)
（一）管路中流動(dòng)阻力產(chǎn)生的原因及分類（次重點(diǎn)）
識(shí)記：濕周、水力半徑、沿程阻力及沿程水頭損失、局部阻力及局部水頭損失的定義。
理解：流動(dòng)阻力產(chǎn)生的原因及分類。
應(yīng)用：無(wú)。
（二）兩種流態(tài)及轉(zhuǎn)化標(biāo)準(zhǔn)（重點(diǎn)）
識(shí)記：雷諾實(shí)驗(yàn)成果、層流與紊流的判別標(biāo)準(zhǔn)、雷諾數(shù)計(jì)算公式。
理解：無(wú)。
應(yīng)用：運(yùn)用雷諾數(shù)計(jì)算公式判別流態(tài)。
（三）實(shí)際流體運(yùn)動(dòng)微分方程式──納維-斯托克斯方程式（一般）
識(shí)記：無(wú)。
理解：無(wú)。
應(yīng)用：無(wú)。
（四）因次分析和相似原理（重點(diǎn)）
識(shí)記：常用物理量量綱、牛頓數(shù)物理意義及表達(dá)式、雷諾數(shù)的物理意義及表達(dá)式、歐拉數(shù)物理意義及表達(dá)式、富勞德數(shù)物理意義及表達(dá)式。
理解：量綱和諧原理、π定理、幾何相似、運(yùn)動(dòng)相似、動(dòng)力相似。
應(yīng)用：熟練運(yùn)用量綱和諧原理、π定理快速找出各物理量間函數(shù)關(guān)系。
（五）圓管層流分析（次重點(diǎn)）
識(shí)記：圓管層流質(zhì)點(diǎn)流速與半徑的關(guān)系、最大流速與平均流速的關(guān)系。
理解：圓管層流沿程水頭損失公式推導(dǎo)過程。
應(yīng)用：無(wú)。
（六）紊流理論分析（一般）
識(shí)記：水力光滑管、水力粗糙管。
理解：無(wú)。
應(yīng)用：無(wú)。
（七）圓管紊流沿程水力摩阻的實(shí)驗(yàn)分析（重點(diǎn)）
識(shí)記：尼古拉茲試驗(yàn)成果、當(dāng)量直徑的定義、沿程水頭損失系數(shù)計(jì)算公式。
理解：無(wú)。
應(yīng)用：能運(yùn)用連續(xù)性方程、伯努利方程、沿程水頭損失系數(shù)計(jì)算公式進(jìn)行沿程水頭損失計(jì)算。
（八）局部水力摩阻（重點(diǎn)）
識(shí)記：突擴(kuò)管局部水頭損失計(jì)算公式。
理解：局部水頭損失產(chǎn)生的原因。
應(yīng)用：能運(yùn)用突擴(kuò)管局部水頭損失計(jì)算公式進(jìn)行局部水頭損失計(jì)算，能運(yùn)用連續(xù)性方程、伯努利方程、沿程及局部水頭損失計(jì)算公式進(jìn)行水頭損失計(jì)算。
（九）附面層理論基礎(chǔ)（一般）
識(shí)記：附面層定義。
理解：無(wú)。
應(yīng)用：無(wú)。

第五章 壓力管路的水力計(jì)算
一、學(xué)習(xí)目的與要求
了解管路特性曲線、沿程均勻泄流及裝卸油鶴管，掌握長(zhǎng)管水力計(jì)算、短管水力計(jì)算、孔口與管嘴泄流。
二、考核知識(shí)點(diǎn)與考核目標(biāo)
（一）管路特性曲線（一般）
識(shí)記：無(wú)。
理解：無(wú)。
應(yīng)用：無(wú)。
（二）長(zhǎng)管水力計(jì)算（重點(diǎn)）
識(shí)記：長(zhǎng)管定義、簡(jiǎn)單長(zhǎng)管沿程水頭損失計(jì)算通式、層流及光滑流條件下簡(jiǎn)單長(zhǎng)管沿程水頭損失計(jì)算公式、串聯(lián)及并聯(lián)定義、串聯(lián)及并聯(lián)管路水力特點(diǎn)、分支管路定義。
理解：簡(jiǎn)單長(zhǎng)管沿程水頭損失計(jì)算公式、串聯(lián)及并聯(lián)管路水力特點(diǎn)。
應(yīng)用：運(yùn)用簡(jiǎn)單長(zhǎng)管沿程水頭損失計(jì)算公式等進(jìn)行串、并聯(lián)管路計(jì)算。
（三）沿程均勻泄流及裝卸油鶴管（一般）
識(shí)記：無(wú)。
理解：無(wú)。
應(yīng)用：無(wú)。
（四）短管水力計(jì)算（重點(diǎn)）
識(shí)記：短管定義。
理解：短管計(jì)算公式、總水頭損失計(jì)算通式。
應(yīng)用：熟練運(yùn)用長(zhǎng)短管水頭損失計(jì)算公式進(jìn)行相關(guān)計(jì)算。
（五）孔口與管嘴泄流（重點(diǎn)）
識(shí)記：收縮系數(shù)、流速系數(shù)、流量系數(shù)的定義，孔口、管嘴流量公式。
理解：管嘴比孔口長(zhǎng)，但同等條件下其流量反而高的原因。
應(yīng)用：利用伯努利方程等對(duì)復(fù)雜孔口、管嘴流量進(jìn)行計(jì)算。

第六章&nb