spContent=流体力学是研究流体平衡和运动规律的一门科学，是力学的一个重要分支，其基本任务是建立流体运动的基本方程，确定流体速度、压强的分布规律，探求能量转换和损失的计算方法，研究流体与限制其流动的固体壁之间的相互作用。工程流体力学侧重在生产生活上的实际应用，主要用于解决工程中出现的实际问题。
流体力学是研究流体平衡和运动规律的一门科学，是力学的一个重要分支，其基本任务是建立流体运动的基本方程，确定流体速度、压强的分布规律，探求能量转换和损失的计算方法，研究流体与限制其流动的固体壁之间的相互作用。工程流体力学侧重在生产生活上的实际应用，主要用于解决工程中出现的实际问题。
—— 课程团队
课程概述
热工基础与流体力学是机械设计制造及其自动化专业的一门重要的专业基础课，是机械类专业基础必修的主干核心课程。旨在培养学生运用热工、传热和流体力学的基本原理，并以实际工程案例为导向，通过课堂理论讲解，实验操作以及项目训练掌握解决相关工程问题的能力。通过本课程的学习和训练，学生应取得如下学习成果：
1. 掌握水蒸气的基本热过程和动力循环装置等，并能够应用热力学知识分析相关的工程问题；了解热量传递的基本方式、导热、对流换热、辐射换热以及常见的换热器，并能够应用传热学知识分析相关的工程问题；掌握流体静力学基本方程和静压的测量，并能够应用流体静力学知识分析相关的工程问题；了解控制体的概念并掌握雷诺方程、连续方程、动量方程和伯努利方程及其应用；
2. 并能够用流体运动学的知识分析、推演和计算工程中的流体力学问题；掌握工程上常见的和基本的流体流动的能量损失（沿程损失与局部损失）的计算过程，熟练应用莫迪图；能够运用管流知识分析、推演计算工程中的相关问题;了解常用传热分析和流体动力学分析的模拟软件，掌握相关软件的使用原理和方法，并理解其局限性；
3．能够选择与使用恰当专业模拟软件，对复杂工程问题进行分析、计算与设计；并运用相关理论知识初步判断仿真结果的准确性；进一步养成自主学习的习惯，能利用网络资源、仿真软件等自主学习相关内容。
课程大纲
流体力学基本概念
课时目标：教学内容：1．连续介质模型；2．流体的易变形性；3．流体的粘性；4．流体的可压缩性；5．常用的流体模型。
学习要求：
1．理解连续介质模型和流体的易变形性；
2．理解流体粘性的表现；
3．掌握牛顿粘性定律；
4．理解常用的流体模型。
流体静力学
课时目标：教学内容：1．静止液体中的压强分布；2．流体静力学基本方程；3．静压的测量；4．液体对平壁的总压力。
学习要求：
1．掌握静止液体压强公式及应用；
2．掌握流体静力学基本方程；
3．掌握平壁压力及压力中心的计算方法。
流体运动学
课时目标：教学内容：1．流动的数学描述；2．流动的分类；3．流动的几何描述。
学习要求：
1．理解流动的数学描述；
2．理解流动的分类；
3．掌握流线和迹线的数学描述，并能求解相关的工程问题。
流体动力学
课时目标：教学内容：1．质量守恒方程；2．伯努利方程及其应用；3．动量方程及其应用；4. 基于文丘里测流量原理，通过分析、设计相关实验方案，在实验系统开展实验研究。实验1．流量因素随流量变化规律研究；
学习要求：
1．掌握质量守恒方程，并会应用求解相关工程问题；
2．掌握伯努利方程，并会应用求解相关工程问题；
3．掌握动量方程，并会应用求解相关工程问题。
圆管流动与混合长度理论
课时目标：教学内容：1．圆管的层流流动；2．圆管的湍流流动；3．圆管流动沿程损失；4．圆管的流动局部损失；5．管路的工程计算。实验2．管流沿程阻力损失规律研究
学习要求：
1．理解圆管的层流流动和湍流流动，及层流湍流的判定准则；
2．掌握圆管流动的沿程损失计算方法，并能求解相关的工程问题；
3．理解圆管流动的沿程损失计算方法，并能求解相关的工程问题；
4．理解管路的工程计算，并能求解相关的工程问题。
水蒸气与湿空气
课时目标：教学内容：1．水蒸气的产生过程；2．水蒸气的状态参数；3．水蒸气的基本热力过程。
学习要求：
1．理解并掌握水蒸气的产生过程的三个阶段；
2．掌握水蒸气的状态参数，判断其所处的状态；
3．掌握水蒸气的基本热力过程，分析并定量计算热力过程；
动力装置循环
课时目标：教学内容：1． 蒸汽动力循环装置。2． 朗肯循环的净功及热效率。
学习要求：
1． 理解以水蒸气动力循环装置的工作循环；
2． 掌握朗肯循环的净功及热效率计算。
热量传递的基本方式
课时目标：教学内容：1．导热理论基础；2．热传导；3．热对流；4．热辐射；
学习要求：
1．理解热传导、热对流和热辐射；
2．可以运用热传导、热对流和热辐射的知识解释工程中的导热问题。
导热
课时目标：教学内容：1．平壁的稳态导热；
学习要求：
1．掌握单层平壁的一维稳态导热，并能解决相关的工程问题；
2．分析平壁内的温度分布规律及温度极值点。
对流换热
课时目标：教学内容：1．对流换热的概述；
学习要求：
1．掌握牛顿冷却公式，分析并计算相关的对流换热问题；
2．理解对流换热的影响因素，分析并解释工程中的影响对流换热的原因；
3．了解对流换热的主要研究方法。
辐射换热
课时目标：教学内容：1．辐射换热的基本概念
学习要求：
1．理解物体本身对热辐射的吸收、反射和透射特性；
2．理解灰体与黑体；
3．理解辐射强度。
传热过程与换热器
课时目标：教学内容：1．传热过程；2．换热器。
学习要求：
1． 理解通过平壁传热过程和通过圆管壁的传热过程；
2． 掌握换热器传热计算方法；
3．了解换热器的分类；
瞬态管流动仿真综合项目
课时目标：教学内容：1．利用ANSYS FLUENT 软件仿真入口流动为周期性变化条件下，管内流动特性。
学习要求：
1．要求利用流体力学基础知识，根据给定的参数建立管流的简化模型，并划分网格；
2．选择合适的流体计算模型，设置流体仿真参数，并对瞬态管流动进行仿真设置；
3．仿真瞬态管流动特性；
4．掌握瞬态速度入口边界条件的编写，以及瞬态流动的仿真计算方法。
三通管气液两相流动综合项目
课时目标：教学内容：1．利用ANSYS FLUENT 软件三通管气液两相流动时，管内气液两相流体的运动特性。
学习要求：
1．要求利用流体力学基础知识，根据给定的参数建立管流的简化模型，并划分网格；
2．选择合适的流体计算模型，设置流体仿真参数，并对三通管气液两相流动进行仿真设置；
3．仿真三通管气液两相流体的运动特性。
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证书要求
课程考核由平时考核（30%）、实践项目（10%）、课内实验（10%）和期末考试（50%）四部分组成，采用百分制计分。
参考资料
1.《工程流体力学》（上），丁祖荣主编，机械工业出版社，2013.7
2.《热工基础》，张学学主编，高等教育出版社，2013.9
3．《传热学基础》，楼顺天，周佳社等编，科学出版社，2013.1
4．《Fluent 流体分析工程案例精讲》，第二版，朱红钧主编，电子工业出版社，2018.4
5．课程网站：https://just.fanya.chaoxing.com/portal
6．中国大学MOOC：https://www.icourse163.org/course/BIT-1001758008?tid=1001844006
https://www.icourse163.org/learn/XJTU-1003741001?tid=1003969004#/learn/announce
https://www.icourse163.org/course/BIT-1001758008?tid=1002262001
https://www.icourse163.org/learn/SJTU-1002535024?tid=1206069211#/learn/announce
