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“流体机械原理”课程教学大纲
英文名称: Principles of Fluid Machiner
课程编码:ENPO0016
学时:64(含课内实验学时8)
学分:3.5
适用对象:能源动力系统与白动化专业本科生
先修课程:高等数学、大学物理、理论力学、计算方法、流体力学、工程热力学
使用教材及参考书:
1.徐忠。离心式压缩机原理(修订版)。机械工业出版社,1990年。
2.李超俊,余文龙。轴流压缩机原理与气动设计。机械工业出版社,1987年
3.B.中.PC著,朱报祯等译。离心压缩机械。机械工业出版社,1986年。
1.朱报祯,郭涛。离心压缩机。西安交通大学出版社,1989年。
5.常鸿寿。离心式制冷压缩机。机械工业出版社,1990年。
6.土尚锦。离心压缩机三元流动理论及应用。西安交通大学出版社,1991年
7. A Whitfield, N.C. Baines. Design of radial Iurbomachincs. New York: Longman
Scicntific &Tcchnical. 1996
8. N A Cumpsty. Compressor Acrodynamics. New York: Longnan Scicntific
I'echniicall. 998
9.张克危。流体机械原理。机械工业出版社,2000年。
一、课程性质、目的和任务
流体机械原理是能源与动力工程学院能源动力系统与自动化专业高年级学生的必修
课程,必须在完成基础课程教学并完成部分专业基础课程流体力学、热力学的基础上进行教
学。本课程也是将来从事流体机械设计、制造、运行、研究开发和管理等工作的高级人才的
必修课程。
课程的主要任务首先是给学生讲授离心式和轴流式压缩机原理的基本知识,即:
体在透平压缩机中流动的基本方程和基本概念:能量损失的机理及分析;气体在叶轮和固定
元件中的流动规律:透平压缩机相似理论基础、相似准则及其在相似设计及性能相似换算中
的应用;压缩机级和整机的性能出线及其调节原理;压缩机的串联与并联;等等。
其次,在教学中要着重引导学生灵活运用己学到的基础知识、专业基础知识来解决
专业课程中的实际问题,并结合国内外相关研究的最新进展和设计、应用的实例,对学生的
工程实践观念有所培养,刈创新意识有所启迪。通过本课程的教学,使学生能掌握透平压缩
机原理方面的基本理论知识,掌握气动热力参数的计算方法以及进行压缩机性能试验的基本
技能,为后续专业课学习打下基础。同时,通过专业知识的学习,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
有初步的创新精神。
教学基本要求
(1)掌握透平压缩机的基本工作原理。
掌透平压缩机主要参数?性能的影响
3)掌握透平压缩机设计计算的基本方法
(4)掌掃透平压缩机性能相似换算的基本方法
(5)掌握透平压缩机的基本的运行与调节方法
(6)具有比较正确的思维方法、基本的工程观点和初步的创新意识
三、教学内容及要求
第一章:气体流动的基本概念和基本方程
教学要求
(1)掌握离心压缩机主要通流部件的结构形式和主要作用。
(2)掌握贯穿整个教材的基本假定,掌握速度三角形在离心叶轮流动分析中的正确
应用。
(3)掌握儿个基本方程的不同形式、物理意义和使用条件以及如何在各通流部件中
正确应用。
(4)掌握不同压缩过程的物理概念和相应的分析与计算。
(5)掌握不同效率的定义、物理意义及应用。
6)掌握热力参数沿流道的变化规律,能熟练地计算级中各主要截面上的气动与热
力参数
(7)掌握轴向涡流及問速系数、流量系数的概念。
(8)掌握关于流量的基本概念,包括流量(工况)范围、喘振流量和滞止流量等。
辅助教学环节:
(1)观看离心压缩机模型,增加?离心压缩机中各部件的感性认识。
(2)轴向涡小试验。
(3)习题、思考题以及解答。
第二章:级中能暈损失
教学要求:
(1)了解级中气体流动过程中所产生的流动损失:摩擦、分离、二次流及尾迹损失产生
的机理、位置和滅少损失的基本措施。
(2)掌握峪界雷诺数、临界及最大马赫数等基本概念。
(3)掌握离心压缩机级性能曲线(Qin-8,Qin-ma,Qin-Ni)的形状和特点
(4)了解各种常川密封的形式和特点,掌握一般梳齿密封的基本工作原理,以及计算漏
气损失及轮阻损失的方法。
辅助教学环节
(1)学生看离心压缩机叶轮中内部流场的实验实测图片
(2)习题及思考题。
第三章:叶轮
教学要求:
1)掌握叶轮的各种结构形式、特点及对做功能力和性能的影响。
2)掌操叶轮效率的定义及周速系数的计算方法。
(3)掌握叶轮主要参数级性能的影响。
(4)了解叶轮进、出口截面气流的运动规律,初步了解叶道中无粘气体的速度分布规律。
辅助教学环节:
(1)看各种结构形式透平压缩机产品样本,扩大対离心压缩机以及各种不同型式的叶轮
的感性认识
(2)观看离心叶轮模型以了解不同叶轮型式和结构。
(3)习题及思考题。
第四章:固定元件
教学要求
(1)掌握各种固定元件的特殊结构。
(2)掌握气体在吸气室、扩压器(无叶利有叶)、弯道、回流器及蜗売中的气流运动
规律。
(3)掌握各固定元件中热力参数的计算。
(1)了解各固定元件中的主要损失及结构尺寸变化时对气体流动损失的影响。
辅助教学环节
1)看模型和图片图纸,加深对结构的了解。