2021年湖北自考工程流体力学课程考试大纲

第一部分  课程性质与目标
一、课程性质与特点

本课程为专业基础必修课，理论性强，涉及学科多。

二、课程目标与基本要求
通过教学使学生掌握流体流动的基本概念、理论、方法和实验操作技能，为学习本专业及相关专业课程，从事本专业及相关专业工作和进行科学研究打下理论基础。
三、与本专业其他课程的关系
本课程为专业基础课，在此之前需先修课程有高等数学、大学物理、工程力学、机械制图等基础课，
第二部分  考核内容与考核目标
绪  论
一、学习目的与要求
了解流体力学在石油工业中的作用和地位，掌握流体力学研究对象，熟悉流体力学发展简况。
二、考核知识点与考核目标
（一）流体力学在石油工业中的作用和地位（一般）
识记：无
理解：无
应用：无
（二）流体力学研究对象（次重点）
识记：流体按压缩性分类
理解：无
应用：无
（三）流体力学发展简况（一般）
识记：无
理解：无
应用：无

第一章 流体及其主要物理性质
一、学习目的与要求
了解流体的概念，理解流体的主要物理性质，掌握作用在流体上的力。
二、考核知识点与考核目标
（一）流体的概念（次重点）
识记：连续介质假说
理解：无
应用：无
（二）流体的主要物理性质（重点）
识记：重度、相对密度、膨胀性、压缩性、粘性等的定义。
理解： 牛顿内摩擦定律，膨胀性、压缩性定量表示，温度对液体及气体粘度影响规律。
应用：能应用牛顿内摩擦定律，膨胀性、压缩性公式进行相关计算。
（三）作用在流体上的力（次重点）
识记：表面力、质量力的定义及其对应的具体力。
理解： 无
应用：无

第二章 流体静力学
一、学习目的与要求
了解几种质量力作用下的平衡、物体在液体中的潜浮原理、流体平衡微分方程，理解流体静压强及特性，掌握重力作用下的流体平衡、静止流体作用在平面上的总压力、静止流体作用在曲面上的力。
二、考核知识点与考核目标
（一）流体静压强及特性（次重点）
识记：静水压强的定义
理解：静水压强的特性
应用：无
（二）流体平衡微分方程（次重点）
识记：等压面的定义。
理解： 等压面特性。
应用：无。
（三）重力作用下的液体平衡（重点）
识记：绝对压强、相对压强、真空值等的定义。
理解：静力学基本方程意义。
应用：能用静力学基本方程、等压面特性进行相关计算。
（四）几种质量力作用下的平衡（一般）
识记：直线等速加速器、匀角速旋转容器中流体等压面形状。
理解：无。
应用：无。
（五）静止流体作用在平面上的总压力（重点）
识记：压力中心的定义。
理解：静止流体作用在平面上的总压力（作用点、大小及方向）计算公式推导过程，压力中心与形心的关系。
应用：能用总压力公式进行相关计算。
（六）静止流体作用在曲面上的力（重点）
识记：压力体的定义。
理解：静止流体作用在曲面上的总压力（大小及方向）计算公式推导过程，压力中心与形心的关系。
应用：能用总压力公式进行相关计算。
（七）物体在液体中的潜浮原理（一般）
识记：无。
理解： 无。
应用：无。

第三章 流体运动学及动力学基础
一、学习目的与要求
了解理想流体运动微分方程和伯努利方程，理解描述流体流动的两种方法、流体运动的基本概念和系统与控制体，掌握恒定总流的连续性方程和恒定总流的能量、泵对液体能量的增加及动量方程。
二、考核知识点与考核目标
（一）研究流体流动的方法（次重点）
识记：拉格朗日法、欧拉法的定义。
理解：欧拉法中加速度公式。
应用：能应用加速度公式进行相关计算。
（二）流体流动的基本概念（重点）
识记：流线和迹线、流管、元流、总流、过水断面、有效断面、流量、平均流速、均匀流与非均匀流、渐变流与急变流。
理解：流线特性、流线微分方程。
应用：无。
（三）连续性方程（重点）
识记：空间运动连续性微分方程。
理解：不可压缩流体稳定流总流连续性方程。
应用：能用总流连续性方程求解平均速度或流量等。
（四）理想流体运动微分方程和伯努利方程（一般）
识记：无。
理解：无。
应用：无。
（五）实际流体总流伯努利方程（重点）
识记：缓变流、层流动能修正系数值、驻点、水力坡降。
理解：总流伯努利方程物理意义、适用范围及应用注意事项，缓变流特性。
应用：能运用连续性方程、总流伯努利方程进行相关计算、绘制水头线。
（六）泵对液体能量的增加（次重点）
识记：有效功率、轴功率、泵的效率、泵的杨程。
理解：含泵杨程的总流伯努利方程。
应用：能用含泵杨程的总流伯努利方程进行相关计算。
（七）系统与控制体（次重点）
识记：系统与控制体的定义。
理解：系统与控制体的特性。
应用：无。
（八）稳定流的的动量方程和动量矩方程（重点）
识记：动量方程。
理解：动量方程物理意义、适用范围及应用注意事项。
应用：能运用连续性方程、伯努利方程及动量方程进行相关计算。

第四章 流体阻力及水头损失
一、学习目的与要求
了解实际流体运动微分方程式──纳维-斯托克斯方程式、紊流理论分析、附面层理论基础，掌握管路中流动阻力产生的原因及分类、两种流态及转化标准、因次分析和相似原理、圆管层流分析、圆管紊流沿程水力摩阻的实验分析、局部水力摩阻。
二、考核知识点与考核目标
（一）管路中流动阻力产生的原因及分类（次重点）
识记：湿周、水力半径、沿程阻力及沿程水头损失、局部阻力及局部水头损失的定义。
理解：流动阻力产生的原因及分类。
应用：无。
（二）两种流态及转化标准（重点）
识记：雷诺实验成果、层流与紊流的判别标准、雷诺数计算公式。
理解：无。
应用：运用雷诺数计算公式判别流态。
（三）实际流体运动微分方程式──纳维-斯托克斯方程式（一般）
识记：无。
理解：无。
应用：无。
（四）因次分析和相似原理（重点）
识记：常用物理量量纲、牛顿数物理意义及表达式、雷诺数的物理意义及表达式、欧拉数物理意义及表达式、富劳德数物理意义及表达式。
理解：量纲和谐原理、π定理、几何相似、运动相似、动力相似。
应用：熟练运用量纲和谐原理、π定理快速找出各物理量间函数关系。
（五）圆管层流分析（次重点）
识记：圆管层流质点流速与半径的关系、最大流速与平均流速的关系。
理解：圆管层流沿程水头损失公式推导过程。
应用：无。
（六）紊流理论分析（一般）
识记：水力光滑管、水力粗糙管。
理解：无。
应用：无。
（七）圆管紊流沿程水力摩阻的实验分析（重点）
识记：尼古拉兹试验成果、当量直径的定义、沿程水头损失系数计算公式。
理解：无。
应用：能运用连续性方程、伯努利方程、沿程水头损失系数计算公式进行沿程水头损失计算。
（八）局部水力摩阻（重点）
识记：突扩管局部水头损失计算公式。
理解：局部水头损失产生的原因。
应用：能运用突扩管局部水头损失计算公式进行局部水头损失计算，能运用连续性方程、伯努利方程、沿程及局部水头损失计算公式进行水头损失计算。
（九）附面层理论基础（一般）
识记：附面层定义。
理解：无。
应用：无。

第五章 压力管路的水力计算
一、学习目的与要求
了解管路特性曲线、沿程均匀泄流及装卸油鹤管，掌握长管水力计算、短管水力计算、孔口与管嘴泄流。
二、考核知识点与考核目标
（一）管路特性曲线（一般）
识记：无。
理解：无。
应用：无。
（二）长管水力计算（重点）
识记：长管定义、简单长管沿程水头损失计算通式、层流及光滑流条件下简单长管沿程水头损失计算公式、串联及并联定义、串联及并联管路水力特点、分支管路定义。
理解：简单长管沿程水头损失计算公式、串联及并联管路水力特点。
应用：运用简单长管沿程水头损失计算公式等进行串、并联管路计算。
（三）沿程均匀泄流及装卸油鹤管（一般）
识记：无。
理解：无。
应用：无。
（四）短管水力计算（重点）
识记：短管定义。
理解：短管计算公式、总水头损失计算通式。
应用：熟练运用长短管水头损失计算公式进行相关计算。
（五）孔口与管嘴泄流（重点）
识记：收缩系数、流速系数、流量系数的定义，孔口、管嘴流量公式。
理解：管嘴比孔口长，但同等条件下其流量反而高的原因。
应用：利用伯努利方程等对复杂孔口、管嘴流量进行计算。

第六章&nb