流体力学 2AERO20121

课程内容：

本课程扩展了大一所学的流体力学基础知识，包括微分方程形式，并将方程应用于明渠流、可压缩流、粘性流以及管道、泵和压缩机等重要领域。

课程目标：

1、让学生初步了解流体运动及其与工程学的关系。

2、向学生介绍波及其与工程学的关系。

3、向学生介绍可压缩流，包括等熵流、冲击波和膨胀风扇及其与工程学的相关性。

4、向学生介绍尺寸分析及其与工程学的相关性。

5、增加学生对管道和泵网络的了解。

教学大纲：

第 1 节：流体力学方程

a) 重温流体力学在工程和非工程学科中的重要性

b) 介绍流体运动方程的微分形式

c) 尺寸分析介绍

第 2 节：明渠流动

a) 明渠流动的运动方程

b) 凸点上的流动、表面波、能量分析和流动模式

c) 水力跳跃、闸下流动和堰上流动

第 3 节：可压缩流

a) 可压缩流的运动方程

b) 通过收敛-发散喷嘴的等熵流

c) 正冲击波

d) 斜冲击波

e) 普朗特-梅耶展开式

第 4 节：维度分析

a) 系统的非维度方法

b) 白金汉工作法则

c) 模拟和模型试验

第 5 节：管道、泵和压缩机

a) 管道中的层流和紊流

b) 穆迪图

c) 管道中的主要和次要损失

d) 损失计算和扩展伯努利法

e) 多管网

f) 泵和涡轮机的特性，包括比转速

g) 管道和泵网络匹配

实验室：超音速气膜上的可压缩流或明渠流