热力学与流体力学MCEN30018

　　课程内容：

　　热力学与流体力学课程将介绍流体力学和热力学的基本原理。这两个科目在一门课程中一起介绍，反映了这两个科目在实际应用和基本原理上有很大程度的交叉。

　　流体力学是一门非常重要的核心学科，影响着各种各样的工程系统(飞机、船舶、道路车辆设计、空调、能源转换、风力涡轮机、水力发电计划等等)，也影响着生物学(血液流动、鸟类飞行等)甚至气象研究。工程师通常关心预测移动物体通过流体所需的力，或泵送流体通过系统所需的功率。然而在实现这个目标之前，必须从控制流体流动的基本原理开始。

　　热力学可以被定义为关于能量的科学。这门学科可以广义地解释为包括能量和能量转换的所有方面。像流体力学一样，这是工程学中非常重要的一门学科，支撑着许多关键的工程系统，包括发电、发动机、燃气轮机、制冷、供热等。这部分同样从基本原理开始介绍热力学的基本概念，为后续课程奠定基础。

　　热力学与流体力学课程旨在根据基本原理和物理论证，发展对热力学和流体力学的基本理解。真实世界的工程实例将用于说明和发展对这些主题的直观理解。

　　热力学与流体力学课程将涵盖以下主题：

　　1、流体力学：流体静力学、水下结构静力学、浮体稳定性，固体运动，流体动力学，流线，迹线和纹线，质量、动量和能量守恒，欧拉方程和伯努利方程，控制容量分析，量纲分析，管道和导管中的不可压缩流，边界层，浸没物体周围的流动，拖拽和提升。

　　2、热力学：热和功，理想的非流动和流动过程，热力学定律，卡诺原理，克劳修斯不等式，直接和反向热机，热效率，纯物质的性质，相位的改变，属性的表示，蒸汽和空气表，蒸汽状态方程，理想气体。

　　学习成果：

　　完成课程学习后，学生应该能够：

　　1、对热流体系统有直观的基本理解。

　　2、确定许多物质的热力学和物理性质。

　　3、将热力学第一和第二定律应用于不同工程设备。

　　4、将控制容积分析应用于不同流体机械系统。

　　5、简单分析不可压缩和无粘性的流体流动，如管道和泵流系统。

　　6、理解外部流动的基本原理，包括升力，阻力，分离流。