工程流体力学A（412402）实验教学大纲
01.教学单位名称：机械科学与工程学院
02.实验中心名称：机械电子工程实验室
03.课程名称：工程流体力学A
04.课程代码：412402
05.课程类别：学科基础课
06.课程性质：必修
07.课程学时：60学时（其中含实验18学时）
08.课程学分：3
09.面向专业：热能与动力工程
10.实验课程的教学任务、要求和教学目的
1 教学任务和目的
工程流体力学是一门基础科学，在工程技术领域，土木、交通、建筑、水利、机械、动力、环保、化工等领域中，涉及大量的流体力学问题。实际流动往往异常复杂(例如湍流)，理论分析和数值计算会遇到巨大的数学和计算方面的困难，得不到具体结果，只能通过现场观测和实验室模拟进行研究。因此实验课是学习工程流体力学课程的重要环节。应用测试技术和实验方法来解决实际的流体力学问题，这就是流体力学实验研究的课题。流体力学实验的目的是研究流体运动中的新现象和相应的规律；通过观察流动现象，验证所学理论，学会解决工程实际问题；通过观察研究各种流动现象的本构关系，培养学生观测和分析流动现象的能力，更好地认识流体流动的基本概念和基本规律，从而研究新型测试仪器和测量方法。
2 教学基本要求
学习并掌握流体力学实验的基本原理及方法，具备查阅资料、制订实验方案、实施实验方案、数据处理、分析总结和撰写实验报告的能力。
熟悉有关仪器的使用方法和有关设备的用途，训练基本实验技能。
掌握基本的观测方法、仪器使用和数据分析方法，培养学生实验研究的兴趣和动手能力；同时学会如何整理流体力学实验数据，撰写实验报告，为学生今后独立进行类似工作打下坚实基础。
注意启发学生的创新思维，培养创新能力，根据条件安排一定的综合性实验，锻炼学生独立综合实验能力。
11.学生应掌握的实验技术及实验能力
（1）静水压强实验（2学时）
① 掌握用测压管测量流体静压强的技能；
② 验证不可压缩流体静力学基本方程；
③ 通过对诸多流体静力学现象的实验分析研讨，进一步提高解决静力学实际问题的能力；
④ 巩固绝对压强、相对压强、真空度概念。
（2）伯努力方程验证实验（2学时）
① 观察流体经伯努利方程（又称能量方程）实验管时的能量转化情况,并对实验中出现的现象进行分析，从而加深对能量方程的理解；
② 掌握用毕托管测流速的方法；
③ 验证伯努利方程。
（3）动量定律实验（2学时）
① 验证不可压缩流体恒定流的动量方程；
② 通过对动量与流速、流量、出射角度、动量矩等因素间相关性的分析研讨，进一步掌握流体动力学的动量守恒定理；
（4）流动阻力系数测定实验（2学时）
① 掌握测定管路流动沿程水头损失系数的方法，分析圆管层流和紊流的沿程损失与平均流速定量关系；
② 掌握测定管道局部水头损失系数的方法，实测局部水头损失系数值，并与理论公式或经验公式计算值相比较。
（5）流量计校正实验（4学时）
① 了解孔板、文丘管流量计的构造、安装和使用方法
② 标定孔板、文丘管流量计流量和压差的关系，计算孔流系数。
（6）流体力学综合实验（4学时）
学生自行设计各种管路结构，进行弯管、突扩、突缩、渐缩、渐扩、沿程阻力系数测定。
（7）风洞实验（2学时）
① 了解低速风洞的基本结构和熟悉风洞实验的基本原理；
② 熟悉测定物体表面压强的分布方法
③ 测定机翼的压力分布，掌握获得机翼气动特性曲线的实验方法。
（8）流动现象演示实验
① 应用流动演示仪演示各种不同边界条件下的水流形态，以观察在不同边界条件下的流线、旋涡等，增强对流体运动特性的认识。
② 应用流动演示仪演示水流绕过不同形状物体的驻点、尾流、涡街现象及非自由射流等，增强对这些现象的感性认识。
（9）雷诺实验
观察层流和紊流的流动特征及转变情况，以加深对层流、紊流形态的感性认识。
