流体力学 2
AERO20121
Fluid Mechanics 2
学习目标
课程内容：
本课程扩展了大一所学的流体力学基础知识，包括微分方程形式，并将方程应用于明渠流、可压缩流、粘性流以及管道、泵和压缩机等重要领域。
课程目标：
1、让学生初步了解流体运动及其与工程学的关系。
2、向学生介绍波及其与工程学的关系。
3、向学生介绍可压缩流，包括等熵流、冲击波和膨胀风扇及其与工程学的相关性。
4、向学生介绍尺寸分析及其与工程学的相关性。
5、增加学生对管道和泵网络的了解。
教学大纲：
第 1 节：流体力学方程
a) 重温流体力学在工程和非工程学科中的重要性
b) 介绍流体运动方程的微分形式
c) 尺寸分析介绍
第 2 节：明渠流动
a) 明渠流动的运动方程
b) 凸点上的流动、表面波、能量分析和流动模式
c) 水力跳跃、闸下流动和堰上流动
第 3 节：可压缩流
a) 可压缩流的运动方程
b) 通过收敛-发散喷嘴的等熵流
c) 正冲击波
d) 斜冲击波
e) 普朗特-梅耶展开式
第 4 节：维度分析
a) 系统的非维度方法
b) 白金汉工作法则
c) 模拟和模型试验
第 5 节：管道、泵和压缩机
a) 管道中的层流和紊流
b) 穆迪图
c) 管道中的主要和次要损失
d) 损失计算和扩展伯努利法
e) 多管网
f) 泵和涡轮机的特性，包括比转速
g) 管道和泵网络匹配
实验室：超音速气膜上的可压缩流或明渠流
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