2021年湖北自考工程流體力學課程考試大綱

第一部分  課程性質(zhì)與目標
一、課程性質(zhì)與特點

本課程為專業(yè)基礎必修課，理論性強，涉及學科多。

二、課程目標與基本要求
通過教學使學生掌握流體流動的基本概念、理論、方法和實驗操作技能，為學習本專業(yè)及相關專業(yè)課程，從事本專業(yè)及相關專業(yè)工作和進行科學研究打下理論基礎。
三、與本專業(yè)其他課程的關系
本課程為專業(yè)基礎課，在此之前需先修課程有高等數(shù)學、大學物理、工程力學、機械制圖等基礎課，
第二部分  考核內(nèi)容與考核目標
緒  論
一、學習目的與要求
了解流體力學在石油工業(yè)中的作用和地位，掌握流體力學研究對象，熟悉流體力學發(fā)展簡況。
二、考核知識點與考核目標
（一）流體力學在石油工業(yè)中的作用和地位（一般）
識記：無
理解：無
應用：無
（二）流體力學研究對象（次重點）
識記：流體按壓縮性分類
理解：無
應用：無
（三）流體力學發(fā)展簡況（一般）
識記：無
理解：無
應用：無

第一章 流體及其主要物理性質(zhì)
一、學習目的與要求
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、考核知識點與考核目標
（一）流體的概念（次重點）
識記：連續(xù)介質(zhì)假說
理解：無
應用：無
（二）流體的主要物理性質(zhì)（重點）
識記：重度、相對密度、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，溫度對液體及氣體粘度影響規(guī)律。
應用：能應用牛頓內(nèi)摩擦定律，膨脹性、壓縮性公式進行相關計算。
（三）作用在流體上的力（次重點）
識記：表面力、質(zhì)量力的定義及其對應的具體力。
理解： 無
應用：無

第二章 流體靜力學
一、學習目的與要求
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、考核知識點與考核目標
（一）流體靜壓強及特性（次重點）
識記：靜水壓強的定義
理解：靜水壓強的特性
應用：無
（二）流體平衡微分方程（次重點）
識記：等壓面的定義。
理解： 等壓面特性。
應用：無。
（三）重力作用下的液體平衡（重點）
識記：絕對壓強、相對壓強、真空值等的定義。
理解：靜力學基本方程意義。
應用：能用靜力學基本方程、等壓面特性進行相關計算。
（四）幾種質(zhì)量力作用下的平衡（一般）
識記：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。
應用：無。
（五）靜止流體作用在平面上的總壓力（重點）
識記：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、大小及方向）計算公式推導過程，壓力中心與形心的關系。
應用：能用總壓力公式進行相關計算。
（六）靜止流體作用在曲面上的力（重點）
識記：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）計算公式推導過程，壓力中心與形心的關系。
應用：能用總壓力公式進行相關計算。
（七）物體在液體中的潛浮原理（一般）
識記：無。
理解： 無。
應用：無。

第三章 流體運動學及動力學基礎
一、學習目的與要求
了解理想流體運動微分方程和伯努利方程，理解描述流體流動的兩種方法、流體運動的基本概念和系統(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、泵對液體能量的增加及動量方程。
二、考核知識點與考核目標
（一）研究流體流動的方法（次重點）
識記：拉格朗日法、歐拉法的定義。
理解：歐拉法中加速度公式。
應用：能應用加速度公式進行相關計算。
（二）流體流動的基本概念（重點）
識記：流線和跡線、流管、元流、總流、過水斷面、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。
應用：無。
（三）連續(xù)性方程（重點）
識記：空間運動連續(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）理想流體運動微分方程和伯努利方程（一般）
識記：無。
理解：無。
應用：無。
（五）實際流體總流伯努利方程（重點）
識記：緩變流、層流動能修正系數(shù)值、駐點、水力坡降。
理解：總流伯努利方程物理意義、適用范圍及應用注意事項，緩變流特性。
應用：能運用連續(xù)性方程、總流伯努利方程進行相關計算、繪制水頭線。
（六）泵對液體能量的增加（次重點）
識記：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。
應用：能用含泵楊程的總流伯努利方程進行相關計算。
（七）系統(tǒng)與控制體（次重點）
識記：系統(tǒng)與控制體的定義。
理解：系統(tǒng)與控制體的特性。
應用：無。
（八）穩(wěn)定流的的動量方程和動量矩方程（重點）
識記：動量方程。
理解：動量方程物理意義、適用范圍及應用注意事項。
應用：能運用連續(xù)性方程、伯努利方程及動量方程進行相關計算。

第四章 流體阻力及水頭損失
一、學習目的與要求
了解實際流體運動微分方程式──納維-斯托克斯方程式、紊流理論分析、附面層理論基礎，掌握管路中流動阻力產(chǎn)生的原因及分類、兩種流態(tài)及轉(zhuǎn)化標準、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驗分析、局部水力摩阻。
二、考核知識點與考核目標
（一）管路中流動阻力產(chǎn)生的原因及分類（次重點）
識記：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：流動阻力產(chǎn)生的原因及分類。
應用：無。
（二）兩種流態(tài)及轉(zhuǎn)化標準（重點）
識記：雷諾實驗成果、層流與紊流的判別標準、雷諾數(shù)計算公式。
理解：無。
應用：運用雷諾數(shù)計算公式判別流態(tài)。
（三）實際流體運動微分方程式──納維-斯托克斯方程式（一般）
識記：無。
理解：無。
應用：無。
（四）因次分析和相似原理（重點）
識記：常用物理量量綱、牛頓數(shù)物理意義及表達式、雷諾數(shù)的物理意義及表達式、歐拉數(shù)物理意義及表達式、富勞德數(shù)物理意義及表達式。
理解：量綱和諧原理、π定理、幾何相似、運動相似、動力相似。
應用：熟練運用量綱和諧原理、π定理快速找出各物理量間函數(shù)關系。
（五）圓管層流分析（次重點）
識記：圓管層流質(zhì)點流速與半徑的關系、最大流速與平均流速的關系。
理解：圓管層流沿程水頭損失公式推導過程。
應用：無。
（六）紊流理論分析（一般）
識記：水力光滑管、水力粗糙管。
理解：無。
應用：無。
（七）圓管紊流沿程水力摩阻的實驗分析（重點）
識記：尼古拉茲試驗成果、當量直徑的定義、沿程水頭損失系數(shù)計算公式。
理解：無。
應用：能運用連續(xù)性方程、伯努利方程、沿程水頭損失系數(shù)計算公式進行沿程水頭損失計算。
（八）局部水力摩阻（重點）
識記：突擴管局部水頭損失計算公式。
理解：局部水頭損失產(chǎn)生的原因。
應用：能運用突擴管局部水頭損失計算公式進行局部水頭損失計算，能運用連續(xù)性方程、伯努利方程、沿程及局部水頭損失計算公式進行水頭損失計算。
（九）附面層理論基礎（一般）
識記：附面層定義。
理解：無。
應用：無。

第五章 壓力管路的水力計算
一、學習目的與要求
了解管路特性曲線、沿程均勻泄流及裝卸油鶴管，掌握長管水力計算、短管水力計算、孔口與管嘴泄流。
二、考核知識點與考核目標
（一）管路特性曲線（一般）
識記：無。
理解：無。
應用：無。
（二）長管水力計算（重點）
識記：長管定義、簡單長管沿程水頭損失計算通式、層流及光滑流條件下簡單長管沿程水頭損失計算公式、串聯(lián)及并聯(lián)定義、串聯(lián)及并聯(lián)管路水力特點、分支管路定義。
理解：簡單長管沿程水頭損失計算公式、串聯(lián)及并聯(lián)管路水力特點。
應用：運用簡單長管沿程水頭損失計算公式等進行串、并聯(lián)管路計算。
（三）沿程均勻泄流及裝卸油鶴管（一般）
識記：無。
理解：無。
應用：無。
（四）短管水力計算（重點）
識記：短管定義。
理解：短管計算公式、總水頭損失計算通式。
應用：熟練運用長短管水頭損失計算公式進行相關計算。
（五）孔口與管嘴泄流（重點）
識記：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，但同等條件下其流量反而高的原因。
應用：利用伯努利方程等對復雜孔口、管嘴流量進行計算。

第六章&nb