流體力學(xué)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容與教學(xué)目標(biāo)

一、流體力學(xué)實(shí)驗(yàn)的性質(zhì)、目的和任務(wù)：
    流體力學(xué)實(shí)驗(yàn)是能源與環(huán)境系統(tǒng)工程專業(yè)的必修學(xué)科基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)課程。  本課程實(shí)驗(yàn)主要是使學(xué)生了解流體靜力平衡狀態(tài)下的平衡規(guī)律及流體靜力學(xué)基本方程的驗(yàn)證；和流體運(yùn)動(dòng)基本原理及流體運(yùn)動(dòng)的描述方法。通過(guò)流體力學(xué)的數(shù)值仿真實(shí)驗(yàn)了解和掌握流動(dòng)的規(guī)律，可視化流體的流動(dòng)現(xiàn)象，為科學(xué)研究的流體力學(xué)問(wèn)題分析和實(shí)際應(yīng)用奠定良好的分析和數(shù)據(jù)處理能力，加深對(duì)工程流體力學(xué)中的理論知識(shí)的理解，培養(yǎng)學(xué)生的動(dòng)手能力和實(shí)際問(wèn)題分析能力。

二、教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)基本要求及教學(xué)重點(diǎn)與難點(diǎn)
1、流體靜力學(xué)實(shí)驗(yàn)
    掌握用測(cè)壓管測(cè)量流體靜壓強(qiáng)的技能；驗(yàn)證不可壓縮流體靜力學(xué)基本方程；通過(guò)對(duì)諸多流體靜力學(xué)現(xiàn)象的實(shí)驗(yàn)分析研討，進(jìn)一步提高解決靜力學(xué)實(shí)際問(wèn)題的能力。
2、不可壓縮流體恒定流動(dòng)量定律實(shí)驗(yàn)
    驗(yàn)證不可壓縮流體恒定流的動(dòng)量方程；通過(guò)對(duì)動(dòng)量與流速、流量、出射角度、動(dòng)量矩等因素間相關(guān)性的分析研討，進(jìn)一步掌握流體動(dòng)力學(xué)的動(dòng)量守恒定理。
3、沿程水頭損失實(shí)驗(yàn)
    加深了解圓管層流和紊流的沿程損失隨平均流速變化的規(guī)律，繪制lghf～lgv曲線；掌握管道沿程阻力系數(shù)的量測(cè)技術(shù)和應(yīng)用壓力傳感器或U型管測(cè)壓的方法；將測(cè)得的Re～λ關(guān)系值與莫迪圖對(duì)比，分析其合理性，進(jìn)一步提高實(shí)驗(yàn)成果分析能力。
4、流動(dòng)現(xiàn)象演示實(shí)驗(yàn)
    通過(guò)實(shí)驗(yàn)觀察圓柱繞流的卡門(mén)渦街。
5、雷諾實(shí)驗(yàn)
    觀察層流、紊流的流態(tài)及其轉(zhuǎn)換特性；測(cè)定臨界雷諾數(shù)，掌握?qǐng)A管流態(tài)判別準(zhǔn)則； 學(xué)習(xí)雷諾數(shù)用無(wú)量綱參數(shù)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)研究的方法，并了解其實(shí)用意義。
6、Gambit幾何建模
    了解CFD幾何建模；掌握Gambit的幾何建模和網(wǎng)格劃分；理解網(wǎng)格的控制
7、Fluent軟件的操作和使用
    了解fluent數(shù)值模擬軟件；理解各種流體模型；掌握Fluent模擬的邊界和模型等設(shè)置。
8、CFD雷諾實(shí)驗(yàn)
    通過(guò)數(shù)值實(shí)驗(yàn)學(xué)習(xí)雷諾實(shí)驗(yàn)，掌握CFD模擬流體質(zhì)點(diǎn)的流線
三、課外學(xué)習(xí)及實(shí)驗(yàn)裝置操作的要求：
    本課程是實(shí)驗(yàn)訓(xùn)練課，強(qiáng)調(diào)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)與實(shí)驗(yàn)操作的結(jié)合，重在強(qiáng)化綜合運(yùn)用所學(xué)專業(yè)知識(shí)。要求通過(guò)訓(xùn)練，每小組獨(dú)立完成題庫(kù)選題的方案設(shè)計(jì)和設(shè)備操作。所以除課內(nèi)訓(xùn)練外，學(xué)生課外需自主學(xué)習(xí)，進(jìn)一步檢索和分析選題相關(guān)的科技文獻(xiàn)，掌握相關(guān)理論知識(shí)點(diǎn)、各指標(biāo)的測(cè)試原理及測(cè)試方法。要求學(xué)生課外自主檢索《中國(guó)科技期刊網(wǎng)》文獻(xiàn)并分析歸納、學(xué)習(xí)流體力學(xué)試驗(yàn)、氣溶膠流動(dòng)和沉積的Fluent模擬等專項(xiàng)試驗(yàn)、各種測(cè)試儀器的說(shuō)明書(shū)等資料，并利用課外時(shí)間完善和細(xì)化實(shí)驗(yàn)方案。
四、教學(xué)方法：
    本課程是一門(mén)專業(yè)實(shí)驗(yàn)實(shí)踐課程，強(qiáng)調(diào)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)和實(shí)驗(yàn)操作，要求通過(guò)科技文獻(xiàn)檢索與分析歸納，綜合運(yùn)用專業(yè)理論知識(shí)，每個(gè)小組獨(dú)立完成實(shí)驗(yàn)方案的設(shè)計(jì)，實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)教師審核修改。本課程的實(shí)驗(yàn)充分考慮實(shí)驗(yàn)性質(zhì)和要求，分為驗(yàn)證性、綜合性、設(shè)計(jì)性、研究性實(shí)驗(yàn)，具體分類見(jiàn)學(xué)時(shí)分配表。對(duì)于設(shè)計(jì)型試驗(yàn)由學(xué)生完成試驗(yàn)過(guò)程的設(shè)計(jì)，通過(guò)教師審核后方可試驗(yàn)；對(duì)于驗(yàn)證性試驗(yàn)，需要試驗(yàn)前對(duì)試驗(yàn)的要求和原理熟悉；對(duì)于綜合性試驗(yàn)，除了要求對(duì)試驗(yàn)方案進(jìn)行設(shè)計(jì)，需在試驗(yàn)數(shù)據(jù)分析的基礎(chǔ)上對(duì)試驗(yàn)進(jìn)行改進(jìn)；研究性試驗(yàn)要求學(xué)生以項(xiàng)目的形式，對(duì)專項(xiàng)進(jìn)行綜合研究，獲得研究論文為成果的試驗(yàn)結(jié)果。