Design of Fluid Machinery (I)
课程代码：02410059
学分：2
学时：32 （其中：讲课学时：32 实验学时：0 上机学时：0 课外: 0 ）
先修课程：工程图学，流体力学，热力学，流体机械原理
适用专业：流体机械及工程
教材：流体机械原理（上册）；张克危；北京：机械工业出版社,2000.5
一、课程性质与课程目标
㈠课程性质
《流体机械设计(I)》是相关专业教学计划中的专业必修课程，是培养流体机械高级技术人才而开设的一
门专业课。它建立在数学、物理学、工程图学、机械工程基础、流体力学、热力学、流体机械原理等课程知识的基础上，为研究流体机械提供先进的设计基础和设计方法。
本课程主要强调在教学中引导学生灵活运用已学到的基础知识、专业基础知识来解决专业课程中的实际问题，强调理论与实际的结合，注重知识的更新与相关学科知识的交叉，注重解决问题的思维方法，对学生的工程实践观念有所培养，对创新意识有所启迪。通过本课程的教学，使学生能掌握流体机械设计方面的基础理论知识，掌握流体机械设计计算方法以及进行流体机械管网计算和选型的基本技能，为后续专业课学生打下基础。同时，通过专业知识的学生，培养学生严谨求实的科学态度，正确的思维方法，综合运用所学知识分析和解决实际工程问题的能力，并培养学生具有一定的创新精神。 ㈡课程目标空心型钢
课程目标1：知识的提高：
⑴掌握径流式流体机械流动损失分析和计算方法；
十字滑块联轴器⑵掌握轴流式流体机械基本理论和叶栅升力理论；
⑷掌握叶片泵系列型谱和选型计算方法
课程目标2：能力与素质的培养：
⑴提炼与解决问题：选择合适的分析对象，提炼主要问题，把握主要目标，制定相应解决方案；
⑵科学抽象简化模型：将实际工程问题应用理想流体、定常流动、轴对称流动等概念科学抽象简化为理想模型；
⑶工程意识、实践能力：运用所学的知识和技能，对需要解决的问题进行分析判断，
出矛盾，据有效证据与事实，提出合理解决方案。
⑷探究意识、创新能力：依据专业知识的更新与相关学科知识的交叉，综合运用，对流体机械性能和结构有所提高。
二、课程内容及教学要求
第一章绪论
㈠教学内容
1、流体机械定义
2、流体机械结构
㈡教学要求
1、掌握流体机械严格定义，以及流体机械与汽轮机、燃气轮机、内燃机的区别。
2、掌握流体机械的结构形式。
增益控制3、培养较正确的思维方法、工程观点。
4、探究意识和初步创新能力培养，依据专业知识的更新与相关学科知识的交叉，综合运用，对流体机械性能和结构创新。
㈢重点与难点
1.重点
流体机械定义
2.难点
流体机械结构
第二章径流式流体机械的设计计算基础
恶霉灵原药㈠教学内容
1、概述
2、一元流动理论分析
3、离心叶轮流道中的流动计算
4、叶轮的结构形式及几何参数的确定
5、静止过流部件的设计计算
㈡教学要求
1、掌握径流式、混流式流体机械主要过流部件结构和主要作用。
2、掌握一元流动理论分析、离心式压缩机级中典型压缩过程分析、级中损失计算方法。金刚石复合片钻头
3、掌握垂直于流体流动方向上的压力梯度和速度梯度。
4、掌握叶轮结构型式、不同叶片形状的叶轮性能分析、径流和混流式叶轮主要几何参数确定。
5、掌握吸入室、扩压器和出口装置的结构、基本设计方法和流动分析。
6、选择合适的分析对象，科学简化条件，提出合理假设，提炼主要问题，把握主要目标，得到可行的解决方案。
㈢重点与难点
1.重点
径流式、混流式流体机械叶轮结构、级中损失计算、垂直于流体流动方向上的压力梯度和速度梯度、不同叶片形状的叶轮性能分析、吸入室和扩压器的结构、基本设计方法和流动分析。
2.难点
级中损失计算方法、叶片流道中的作用力分析、不同叶片形状的叶轮性能分析、径向和半螺旋吸入室结构、基本设计方法和流动分析。
第三章轴流式流体机械的设计计算
㈠教学内容
1、轴流式流体机械的基本理论
2、机翼与叶栅的升力理论
㈡教学要求
1、掌握轴流式流体机械结构、基本理论、不同叶栅的配置方式下速度三角形、轴流机械反作用度、径向平衡理论、等环量流型、等反应度等值功的级、变环量级。
2、掌握孤立翼型的升力理论、平面直列叶栅定义、叶栅的几何参数与动力特性、叶栅的流体动力基本方程式。
3、科学抽象简化模型，将实际工程问题应用理想流体、定常流动、轴对称流动等概念科学抽象简化为理想模型。
㈢重点与难点
1.重点
基元级定义、进出口速度三角形、扭速定义、不同叶栅的配置方式下速度三角形、轴流机械反作用度、简化径向平衡方程式、等环量级的流动参数沿径向变化、等反应度等值功级的流动参数沿径向变化。
2.难点
不同叶栅的配置方式下速度三角形、反作用度表达式推导、反作用度与速度三角形的关系、径向平衡条件推导、流型与叶片扭曲规律关系。
第四章流体机械的特性曲线与运行
衣架钩㈠教学内容
1、流体机械的特性曲线
2、流体机械与管网系统的联合工作
3、旋转失速和喘振
4、流体机械的串联和并联运行
5、流体机械的工况调节
㈡教学要求
1、掌握流体机械特性曲线定义、工作机和水轮机线型特性曲线、工作机和水轮机综合特性曲线。
2、掌握管网系统定义、管网特性曲线、流体机械与管网系统的联合工作
3、掌握旋转失速、工作机喘振现象、喘振的危害、防止不稳定或喘振工况的方法。
4、掌握工作机的串联运行、工作机的并联运行。
5、掌握工况调节定义、工况点、工作机的工况调节。
6、工程意识和实践能力的培养，运用所学的知识和技能，对需要解决的问题进行分析判断，据有效证据，提出合理解决的原因。
㈢重点与难点
1.重点
工作机线型特性曲线理论画法、工作机和水轮机综合特性曲线、管网特性曲线、流体机械与管网系统的联合工作、旋转失速、工作机喘振现象、喘振的危害、防止不稳定或喘振工况的方法。
2.难点
工作机线型特性曲线理论画法、水轮机综合特性曲线、流体机械与管网系统的联合工作、旋转失速、轴流泵特性曲线分析、防止喘振工况的方法。
第五章叶片式流体机械的选型
㈠教学内容
1、流体机械产品的标准化与系列化
2、叶片泵的系列型谱与选型计算
㈡教学要求
1、掌握流体机械产品的标准化与系列化方法
2、掌握离心叶轮的切割、切割抛物线及其应用、离心式叶轮的最大允许切割量和切割高效区、叶片
泵的分类方法、叶片泵的选型计算
㈢重点与难点
1.重点
离心叶轮的切割、切割抛物线及其应用
2.难点
切割抛物线及其应用
四、学时分配与教学形式
五、课程考核
六、参考书目及学习资料（书名，主编，出版社，出版时间及版次）
流体机械及工程，吴玉林，中国环境出版社,2003年12月第一版
离心泵，陈乃祥，机械工业出版社，2003年5月第一版
流体机械基础，陈次昌，机械工业出版社，2003年2月第一版
流体机械基础教程，陆肇达主编，哈尔滨工业大学出版社，2003年12月第一版泵与风机，王寒栋，机械工业出版社，2009年1月第二版
泵与压缩机，汪云英主编，石油工业出版社，1985年7月第一版
水轮机，程良骏，机械工业出版社，2010年1月第一版
水泵现代设计方法，李春，上海科学出版社，1981年10月第一版
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