本课程根据油气储运工程、石油工程和石油机械工程等专业对流体力学的需要,结合流体力学学科和相关专业的特点,从石油工程生产实际中所涉及的流体力学问题出发,着重讲述流体力学的基本理论及其工程应用。课程内容包括流体及其主要物理性质、流体静力学、流体运动学、流体动力学、量纲分析与相似原理、流动阻力与水头损失、管路的水力计算、一元非恒定流、理想不可压缩流体平面势流、气体的一元恒定流动。
1、通过本课程的学习,了解流体的主要物理性质,掌握流体静力学、运动学、流体动力学、气体动力学、非牛顿流体运动的基本理论、基本方程。
2、能够应用流体力学的基本理论和方程,识别、表达、并解决石油工程领域中的复杂流体流动工程问题,以获得有效的结论和处理办法。
3、掌握工程流体力学的实验设计方法及操作技能。能够设计针对石油工程复杂流动问题的解决方案,设计满足特定流动条件的井筒、地面集输工艺等设计方案,并能够在设计环节中体现创新意识。
本课程采用平时作业、课堂问答、大作业和期末考试等方式考核学生对课程知识的掌握情况和课程教学目标的达成情况。
第一章 绪论
工程流体力学在生产、生活中的应用
第二章 流体及其主要物理性质
2.1 流体的概念
2.2 流体的主要物理性质
2.3 作用在流体上的力
第三章 流体静力学
3.1 流体静压强及其特性
3.2流体平衡微分方程式
3.3重力作用下的流体平衡
3.4液体的相对平衡
3.5静止流体作用在平面上的总压力
3.6静止流体作用在曲面上的总压力
课后习题讲解
讨论
讨论
讨论
讨论
第三章 总结
第四章 流体运动学
4.1 描述流体运动的两种方法
4.2 研究流体运动的若干基本概念
4.3 连续性方程
第五章 流体动力学
5.1 理想流体的运动微分方程及积分
5.2 实际流体恒定总流的伯努利方程
5.3 泵对液流能量的增加
5.4动量方程
第六章 量纲分析与相似原理
6.1量纲分析
6.2相似原理
6.3模型实验
第七章 流动阻力与水头损失
7.1管路中的流动阻力产生的原因及分类
7.2流体流动的两种流态及判别标准
7.3粘性流体的运动方程
7.4圆管中的层流流动
7.5紊流的理论分析
7.6 圆管紊流的沿程水头损失
7.7 局部水头损失
第八章 压力管路的水力计算
8.1 管路系统的分类
8.2 简单长管的水力计算
8.3 复杂长管的水力计算
8.4 短管水力计算
8.5 孔口和管嘴泄流
第九章 一元不稳定流
9.1 一元不稳定流基本方程
9.2 水击现象
9.3 水击压力的计算
高等数学、大学物理、工程力学
1、陈小榆 等编,工程流体力学,石油工业出版社 2015
2、刘恩斌 著,液体管道瞬变流理论及应用,石油工业出版社,2017
3、王洪伟 著,我所理解的流体力学,国防工业出版社,2014
4、毛根海 主编,应用流体力学,高等教育出版社,2006