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流體力學報告范文1
一、按照教學計劃進行
我國為智障兒童開設的學校的教學內容是在教學目的的指導下，按照智力落后兒童的身心發展水平確定的。輕度、中度、重度智力落后兒童有各自不同的教學重點。從課程設置和時間分配上來看，我國智障兒童學校的教學內容與普通小學差別不大，但具體要求上卻有明顯的不同。語文課通過識字、寫字、說話、閱讀、作文教學和訓練，使學生掌握常用的字詞，具有初步的閱讀能力，能表達自己的思想、感情，寫一般的應用文和簡單記敘文。
二、多樣化學習的方式
在人類的五種感覺器官中，視覺是最有力的學習器官。學習絕不應是講和聽的交往，而應有文字、有數字、有圖表，借助視覺。圖像有時勝過文字。針對弱智兒童的知識基礎和生活基礎，創設貼近教材內容，又是源于生活實際的情境，如教學《紅燈、綠燈》時，教師創設情境啟發學生：“已經知道了紅綠燈的什么用途，還想知道哪些交通規則?”學生提出“紅綠燈是誰發明的”、“走路為什么走人行道”、“為什么不能在馬路上玩?！?、“車子靠哪邊走”。這些問題有的與本課無關，只需要簡單回答，引導大家共同解決，讓學生意識到自己也能提問題，又能幫助別人解決問題。教師應針對他們提出的問題表現出極大的興趣，培養學生學會學習，促使他們提高創新能力。
三、充分利用多媒體技術
計算機技術已對人們的生活和工作產生越來越大的影響，能夠集成處理多種文、圖、聲、視信息的多媒體計算機技術不僅提供了方便使用的途徑，強化了信息表達能力，給用戶提供了更多的參與感和發揮自己創造力的環境。多媒體計算機技術的巨大的發展，為音視頻信息的實時處理創造了條件。使多媒體計算機技術的必要和需求有了實現的可能。智障兒童是學習的主體，由于生理方面的因素，他們在學習中的突出表現就是注意力分散，學習十分被動，遺忘率高。如何吸引他們長時間的注意力，如何突破現有的條件使學生把學習同生活聯系在一起，如何培養智障兒童參與活動的興趣，教育實踐證明，充分利用多媒體技術不失為一條有效途徑?，F代教育技術具有載體多樣化、節奏緊湊化、方式主體化等特征，在教學中具有表現力強、參與性強、反饋性強等特點，在激發智障兒童學習興趣、發揮學生主體作用、指導學生掌握技能等方面具有很大優勢。
四、利用情境補償語言缺陷
任何人都有自己感興趣的事物。智力落后兒童也不例外。但他們以物質興趣為主，大多數缺乏電好的學習動機，對學習不感興趣，不能主動積極地參與教學過程。如何激發并保持學生的學習興趣，強化學習動機。是智力落后兒童教育的一個重要課題。運用激發興趣原則要求做到：增加教學內容的新穎性和多樣性。教學中可以利用投影、幻燈、錄相等，將教學內容直觀形象地展示給學生：也可以將教學內容與學生的生活經驗聯系起來，給學生創造各種機會，鼓勵他們發言、表演、創作、競爭，從而將其興趣吸引到所學知識上。要創設一個充滿愛與快樂的教學環境，克服兒童的退縮、壓抑、自卑等不良心理。教師要在學習和生活各方面關心學生，愛護學生，使他們感到自己不是被拋棄的人，不是一無是處的人，體會到被尊重和被接納的喜悅，逐漸忘卻過去遭受挫折和失敗的痛苦，增強自信心。
英國教育學家奧蘇伯爾認為，學生在學校里的學習主要是通過言語形式理解知識，獲得知識的兩種相對應的學習方法就是發現法和口授法。通過發現法學習有其好處，如它能使學生積極主動地發現問題、解決問題，發現學習也受到種種條件的限制，如憑學生自己發現學習所得知識不夠系統，不夠嚴密，學習速段漫。因此，這種方法末得到大力推廣。相反，言語講授法仍為廣大教師所廣泛采用。講授法的最大好處是能迅速而有效地獲得系統的科學知識，它是學生獲得知識的有效途徑。
五、提高智障學生的聽力和語言能力
語文課教師利用專門的語言訓練室，按學生聽力水平分類，進行一對一的個訓或一個班的集訓；針對聽殘學生心理特點，教師在課前、課中、課后注意了解學生對教材內容的理解程度。在預習、復習階段有意讓學生進行觀察，講課過程中有針對性地為聽殘學生準備相關的教具學具。學校要求教師課前備課，適時安排課前說課，課中聽課、課后評課；作業全部面批；語文、數學為考試科目，其他科目為考查科目；考試成績按優秀、良好、及格、不及格四個等次評定。教育局要求特殊教育學校根據原國家教委1987年《全日制弱智學校(班)教學計劃》，結合學生實際，制定有針對性的教育教學目標，全面提高智障學生的聽力和語言能力。
六、把握學生的個性差異
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【關鍵詞】工程流體力學 石油教學 學習 改革
【中圖分類號】G642 【文獻標識碼】A 【文章編號】2095-3089（2013）12-0231-02
近幾年隨著后備儲量持續增長，我國的石油工業以前所未有的速度向前發展，這就要求石油工程技術人員必須掌握扎實先進的專業知識。石油工程專業有其自身濃郁的行業特點，其目標是培養能在石油工程領域從事油氣鉆井工程、采油工程、油藏工程、油氣儲運等方面人才。在油氣勘探開發儲存運輸過程中，存在廣泛而復雜的流體流動現象，所以工程流體力學一直以來都是石油工程專業的核心基礎課。
一、上好“緒論”課
“緒論”是教材的開篇之言，通常對全書有一個概括性的介紹。包括內容的設置、該學科的發展簡史、與相關學科的聯系和今后的發展方向及動態。在教學過程中，充分備課，形象生動地上好緒論課，使教師在后繼的教學工作中事半而功倍。總結多年的實踐經驗，講好“緒論”可從以下幾個方面對教學產生積極的作用和影響：1.可激發學生的學習興趣和求知欲。知之者不如好之者，好之者不如樂知者，三個層次呈遞進狀態，樂學是最高層次的學習熱情，濃厚的興趣能推動學生獨立進行探索性的學習，而且在學習中主動克服困難，排除干擾；2.可促使學生在學習過程中將流體知識運用到專業課中，使知識融會貫通，有利于加深對專業知識的理解；3.可幫助學生了解學科的前沿動態，吸收最新知識，有利于學生對個人求學生涯的整體規劃，優化職業生涯。
二、定位教材，擴展內容
很多工科院校都開設了工程流體力學，針對不同的專業，流體力學的學習側重點肯定不一樣，那么對于石油工程專業而言，流體力學知識服務于鉆井、采油，偏重于工程運用，所以在講授過程中不必要求學生熟練掌握每一個公式的推導過程，只需了解就可以，更多講解與專業相關的實際運用，那么教材的選擇就很重要了。廣泛閱讀流體教材，選擇與專業最匹配的教材是首要任務。目前市面上有很多版本內容不同的教材，在定位教材后，難免教材在編排上不是盡善盡美，那么就要對選定教材的內容進行適當的擴展，可以加深加寬知識體系，更有利于激發學生的學習熱情。
三、講究課堂內教學方法和手段
自工作來，對于教學方法和手段進行了不斷的摸索完善，工程流體力學側重于應用流體力學的基本原理、理論與方法研究，解決工程實際問題。研究方法也遵循“實踐-理論-實踐”的基本規律。在實際教學過程中，發現學生最大的問題在于――不知道怎么學，不是學不會，而是沒有找到適合這門課的學習方法。所以需要教師講究課堂教學方法，采用合適的教學手段，讓學生不至于感到知識晦澀難懂，繼而失去學習興趣。例如：每次上課前提問回答上次課的學習重點內容，集中學生的注意力，在此同時給了學生收拾情緒的時間，以利于新課的講授；在上課過程中對于有散發性的問題，可以采用提問的方式調動學生主動思考，并給予一定的獎勵；如果章節內容相對簡單易懂，可以促使學生自己上臺講授，一方面激發學生自主學通學透，另一方面建立學生強大的自信心。
四、積極收集反饋信息
一方面在課間與學生主動溝通，了解學生的思想動態，拉近與學生的距離，才能最廣化地獲得反饋信息，師生關系。另一方面及時布置練習，既要起到鞏固的作用，又要充分發現學生的學習難點，然后有的放矢的解決難題。要想獲得預期的效果，教師在布置作業前必須精心研究習題內容，布置有代表性的習題，既不重復也不遺漏，然后盡快批改作業，在知識遺忘的截止時間前糾正錯誤，使學生形成正確的知識結構。
五、善用多媒體工具
隨著科技越來越發達，原本的板書形式慢慢遠離學生的視線，取而代之的是多媒體教學，在充分享受信息化的同時，要考慮學生的接受能力與接受程度。目前學生普遍反映多媒體教學雖然信息量大，但對于較大的信息量，學生難以全部接受，更容易形成抵觸心理。在充分征求學生的意見后，得到的結論是：善用多媒體工具――用于展示圖片、動畫和教學影像。
將板書與多媒體合理地結合在一起，板書用于基礎知識的學習，多媒體展示流體復雜的流動狀態與工程實際運用，便于學生的理解接受，最大化地保持學生的學習熱情。
六、重視實驗課
目前，學生中普遍存在重理論輕實踐的心理，做實驗敷衍了事，寫實驗報告只用粘貼復制就可以了，無論數據合理與否，應付交差就完事了，數據不正常也不思考，實屬本末倒置。流體力學是一門以實驗為基礎的力學分支，實驗探究不僅是教學的內容，更是培養學生科學素養的手段。加強實驗教學有利于激發學生學習興趣、有利于培養學生動手能力、有利于概念的構建、有利于模型的建立、有利于定律的導出、有利于結論的檢驗、有利于創新能力的培養。特別是流體力學中很多經驗公式，都是大量做實驗總結出來的，所以實驗是理論的源泉。現在實驗課均是實驗教師演示給學生看，然后學生參照實驗指導書依葫蘆畫瓢做一遍，遇到問題依賴于教師，不主動思考，完全失去了做實驗的意義。
七、結論
工程流體力學是一門專業基礎課，對專業知識的學習有著至關重要的意義，對工程流體力學的教學思考是永無止境的，作為一線教師，要在工作中不斷摸索實踐，積累豐富的教學經驗，在教學中實踐改革，提高教學質量，使學習工程流體力學的過程充滿樂趣與動力。
參考文獻：
[1]李會芬.熱能動力類《工程流體力學》課程學習的幾點建議[J].廣西大學學報，2007，（10）.
[2]黃衛星，肖澤儀，伍勇，魏文韞.過程裝備專業工程流體力學課程的地位與教學要求[J].化工高等教育，2010，（1）.
流體力學報告范文3
關鍵詞： 油氣儲運工程專業工程流體力學考試改革
課程考試是檢驗課程教學效果的必要手段，同時又具有教育功能、導向功能和反饋與激勵的作用。因此，考試是課程教學過程中的一個重要環節。合理確定考試的內容與方法，正確發揮考試的功能，既關系到課程教學的質量，又關系到專業人才培養目標的實現。培養“應用型”本科人才是我院油氣儲運工程專業的數學目標，既區別于一般本科院校的“研究型”人才培養，又不同于高職高專的職業教育，它要求在兼顧學生理論基礎之上，注重培養學生分析和解決實際問題的工程實踐能力。針對油氣儲運工程專業非常重要的專業基礎課《工程流體力學》，我們緊扣人才培養目標，進行了課程考核方式方面的改革探索。
通過《工程流體力學》的學習，學生應熟悉流體運動的基本概念、基本原理、水力計算方法，掌握一定的分析、解決工程實際中流體力學問題的能力，為后續專業課程的學習和工程技術、科學研究工作及開拓新技術領域打下堅實的基礎。但由于該課程對學生的高等數學、大學物理、工程力學等方面的知識，以及綜合分析和處理問題能力的要求較高，學生普遍反映難學。這不但對學生專業知識的學習乃至日后工作都造成較大影響，而且使期末考試對學生造成極大的心理負擔，形成惡性循環。所以，為了提高課程的教學質量，激勵學生學習的積極性，不僅需要對教學內容和教學方法改革，而且需要對課程考試進行改革，以減輕學生的考試壓力。
一、傳統考試存在的問題
1.考試方法單一
該課程以期末筆試考卷作為主要的考核手段和評價尺度，不注重對學生學習過程投入狀態和平時學習成績的考評，最多是將平時上課的考勤記錄納入考核成績當中。單一的筆試試卷的弊端是機械死板，強調對基本概念與原理記憶的考核，忽視了對應用能力的考核。學生習慣了教師考前劃重點，突擊復習的備考模式，基本靠死記硬背獲得高分，對課程的知識體系根本沒有理解，更不可能有綜合應用的能力。
2.考試內容單薄
教材是教師命題的主要范圍，教材以外的知識往往被排斥在命題范圍之外。教師在教學過程中以教材為主，在考試內容上仍依賴教材，不出學生沒見過的題目，必然會使學考分離，也扼殺學生分析解決實際問題的能力。
3.考試形式固定
期末的考試形式無非閉卷與開卷兩種，但《工程流體力學》是一門理論性和實踐性都很強的課程；如果只以一種形式進行考試，必然會缺失對課程某種能力的掌握程度的考核，考查得不全面。
二、改革考試方式的研究
1.增加實踐環節考核
考試不應只局限于教師對學生傳授的基本知識理論，可根據課程與專業特點，增設課程實踐動手環節，加大實踐環節的考核比重，充分調動學生主動學習，培養學生對知識的綜合分析能力和工程綜合應用能力。將部分章節留給學生自學，查閱資料，撰寫報告，比如孔口與管嘴的出流問題，教師適當引入研究方法，提出某工程應用要求，由同學自學完成各種管嘴的分析、計算，提出應用策略。
2.豐富期末考試內容
對于期末試題的內容，不再拘泥于教材，更貼近于日常生活。例如問答題中有這樣的題目：杜甫在《茅屋為秋風所破歌》中說：“八月秋高風怒號，卷我屋上三重茅?！痹囉貌山忉屍渲械牡览怼Ｔ偃邕x擇題：當隕星在天空中下墜時，其劃過的白線是什么？備選答案有流線、跡線、等勢線、等流函數線。以上兩道題新穎生動，比單純地考查伯努利定律和流線與跡線的概念更具有創造性，更能考查學生分析問題的能力。在考試內容上也應適當體現油氣儲運的專業性，比如可以在拱頂罐模型上考查靜力學基本公式的應用，在輸油管線上考查水頭損失的計算，等等。
3.完善期末成績評定
考核總成績中適當比例計入期末試卷成績、小測試成績、調查報告（或小論文）、課后作業、課前提問、平時出勤成績，綜合評定學生對學科知識的學習能力及實踐能力。其中，期末考試成績只占50%，其他五部分各占10%。對于在總成績中所占比例最大的期末考試，可采用閉卷和開卷相結合的考核方式。通過閉卷形式考核學生對基本概念和基本理論的接受和理解能力，題型可以是填空、判斷、選擇、問答和簡單計算。通過開卷形式考核學生靈活運用基本理論分析問題、解決問題的能力，題型可為一些綜合性的計算題和分析題，如：簡單管網的計算、簡單管網系統運行工況的分析等。對學生容易不認真對待的作業和出勤兩項，做出詳細的規定。在課后作業方面，要求學生獨立完成每次作業。如果發現作業雷同，此次成績記為0分。每缺交1次作業，直接扣3分；缺交3次作業，不允許參加期末考試。在出勤方面，缺席1次，直接扣3分；缺席3次以上，不允許參加期末考試。多元化全方位地評定學習成績，不但可以在學習過程中增加師生互動，提高學習的積極性和主動性，而且可以保證公平公正性，降低考試的功利性。
三、考試改革的實施與探索
新的考試方式在油氣儲運09級與10級實行，取得了較好的效果。（1）上課無人缺席，同時杜絕了不交作業及抄襲作業的現象。（2）學習熱情高，效果好。在學習過程中，學生更善于思考，與教師的知識探討增加。學生普遍反映對于流體力學知識的掌握扎實全面，在日后專業課的學習中受益匪淺。（3）整體成績與08級對比有所提高，及格率升高，優秀率升高。
新的考試方式雖然有一定的成效，但是對教師提出了更高的要求。全面的考核方式必然會增大教師的工作量，這就要求教師有更多的責任心和奉獻精神。在考試改革實施過程中，可能還會出現一些難以預料的問題，所以在已嘗試的考核方法的基礎上，還要進一步充實完善，使《工程流體力學》的考試更能促進學生平時努力學習，激發學生的學習興趣，公正客觀地評價學生學習的優與劣，并且有利于學生能力的培養，實現專業的人才培養目標。
參考文獻：
［1］程遠鵬，白羽.油氣儲運工程專業課程考試改革探索［J］.重慶科技學院學報（社會科學版）.2009，（8）：208，210.
流體力學報告范文4
關鍵詞：引水隧洞；明滿流；數值模擬；FLUENT；脈動壓強
中圖分類號：TV314 文獻標志碼：A 文章編號：1672-1683（2016）04-0163-05
Abstract：Based on flood routing result and construction investment estimation of Xueshan Reservoir，the facture surface size of the diversion tunnel and the front water of diversion dam were proposed.The diversion tunnel presented a kind of flow which was the first mixed free-surface pressurized flow at maximum flood lever of 2 449.99 m.The diversion tunnel inducer of different water inlet styles was modeled by the CFD numerical software FLUENT.By analyzing the dynamic pressure and flow velocity in the case of this water flow along the diversion tunnel，the results indicated that the bell-mouth inlet could better improve the flow condition and reduce the negative impact of mixed free-surface pressurized flow.
Key words：diversion tunnel；mixed free-surface pressurized flow；numerical modeling；FLUENT；dynamic pressure
水利不僅是農業的命脈，而且是整個經濟、社會發展的基礎設施和基礎產業，是治國安民的大事[1]。在水利行業的發展中，水工引水隧洞、水電站尾水洞出現了明滿流[2-7]流態。明滿流，是非恒定流[8]中的一種特殊流態，該流態是一種進口常伴隨有吸氣漩渦現象，在隧洞內夾雜有不穩定氣囊使得隧洞內出現有壓與無壓周期性變化的不穩定狀態，在水工隧洞、水電站尾水洞中均有可能發生[9]。我國鹽鍋峽導流底孔因為出現明滿流，將3.0 m厚的混凝土墩穿透；印度巴克拉壩右岸導流洞出現明滿流，沖毀閘門室和隔墻，造成廠房被沖毀，等等。明滿流會對隧洞產生空蝕、振動和沖擊破壞，形成的脈動壓力關系到隧洞的穩定性分析，在水工設計和運行中，一般都是不允許這種流態出現的。如何保證隧洞的安全問題已成為一個重要課題，研究隧洞的水力特性和穩定性[10]具有重要的現實意義?？v觀隧洞穩定性分析的發展歷程，很多方法都沒有從本質上解決問題，論文以雪山水庫引水隧洞為例，運用計算流體力學數值模擬軟件FLUENT模擬分析引水隧洞在出現明滿流時洞內水流脈動壓強和流速沿水流方向變化情況，明確隧洞在明滿流時的水力特性。
1 工程概況
我省威寧縣處于高寒地區，水資源嚴重匱乏且空間分布不均。隨著社會經濟發展，各行業對水的需求量有所提高，原有雪山水庫蓄水不能滿足當地農業灌溉和人畜飲水的需求。為了滿足人畜飲水及農業生產要求，采取了引水（拖洛河右岸一級支流部分水資源）入庫的方法，設計采用以需定供方式。引水隧洞設計綜合考慮地形地質條件和經濟投資，初擬隧洞底寬進行調洪演算。在最大引用流量時，水流出現了第一類明滿交替流[11-15]。本文運用計算流體力學數值模擬軟件FLUENT[16-18]對一般進水口和喇叭形進水口兩種不同進水口型式的引水隧洞進行數值模擬，分析比較在明滿流流態下，不同進水口型式引水隧洞內水流脈動壓強和流速的沿程變化情況，最后分析得出明滿流的運動規律。
1.1 斷面尺寸擬定
引水隧洞建于引水壩左岸，進口底板高程與引水壩正常蓄水位同高2 445.00 m，設計采用以需定供的方法來設計引水隧洞尺寸，以引水壩正常蓄水位2 445.00 m為起調水位，初擬底寬3.6 m、2.6 m、2.4 m和2.0 m進行調洪演算，調洪演算結果如表1至表4。
引水壩防洪標準與雪山水庫主壩一致，設計水位洪水標準取30年（P=3.33%），校核水位洪水標準取300年（P=0.33%）。根據以上調洪演算結果可見，底寬由3.6 m減小至2.0 m時引水壩上游校核水位分別為2 447.91 m增加到2 449.99 m，對引水工程的水位有一定影響，使得引水壩壩高也相應增大，從這個意義上說，隧洞底寬應取大值。但是綜合考慮引水隧洞和引水壩總投資，經過初步估算，底寬由3.6 m減小至2.0 m時，總投資由1.21億元降低至1.13億元。由此可見，底寬越小，工程投資越小，在底寬為2 m時，最大泄量滿足所需引用流量28 m3/s，因此選擇了施工最小斷面2 m底寬作為引水隧洞的底寬，此是相應的上游校核水位為2 449.99 m，設計水位為2 447.78 m。經過分析比較，最后選用城門洞型隧洞，底板寬2 m，邊墻高1.8 m，頂拱直徑為2 m，相應的半中心角為90°，隧洞底坡坡降為0.006。
1.2 水流流態分析
根據《水力計算手冊》第二版第七篇水工隧洞的水力計算，隧洞水流的流態分為有三種：有壓流、無壓流和半有壓流，半有壓流又分為頭部水流封閉而洞身為無壓流和洞身前半部為有壓流后半部為無壓流的兩種半有壓流狀態[19]。
對隧洞底坡的判別，可設無壓均勻流水深h0趨于洞高a，求此時的流量，繼而求出臨界水深hk，當h0>hk為緩坡，反之為陡坡。引水隧洞校核水位為2 449.99 m，設計水位為2 447.78 m，底板高程為2 445.00 m，隧洞縱坡i=0.006，糙率n=0.015。
從表5可以看出，引水隧洞在上游水位為校核水位時，洞內水流為半有壓流，即明滿流狀態，當上游水位為設計水位時，洞內水流為無壓流狀態。
2 明滿流數值模擬
針對引水隧洞在校核水位時出現的明滿流流態，采用計算流體力學（CFD）數值模擬軟件FLUENT模擬分析引水隧洞在明滿流流態下的脈動情況，建立兩種不同進水口型式隧洞進口段模型，通過模擬計算結果分析得出運動規律。
2.1 引水隧洞進水口模型建立
如前分析所得，隧洞為洞身斷面尺寸為2×2.8 m的城門洞型，坡降為0.006的緩坡，在校核水位2 449.99 m時出現明滿流，為分析不同的進口型式對明滿流流動的影響，此次分析建立兩種不同型式的隧洞進水口沿水流方向取0+000.00～0+175.00段進行數值模擬：（1）進水口不做倒圓等其他處理，保持與隧洞洞身段一致的斷面尺寸，沿水流方向均為等截面的模型。（2）進水口采用頂面和兩側面收縮，兩邊側墻曲線為直徑是7 m的1/4圓，頂面收縮采用1/4橢圓，短軸同洞寬2 m，長軸為6.78 m，后接城門洞型洞身段。
2.2 引水隧洞進口段模擬成果分析
通過GAMBIT建模導入FLUENT，在設定進邊界條件后，選用非定常模型（湍流模型為標準模型），對上述兩種不同進水口型式的引水隧洞進口段進行解算。
對一般進水口型式，選取0+003.39、0+050.00、0+100.00、0+150.00、0+200.00、0+241.00幾個典型橫剖面和引水隧洞縱剖面；對喇叭形進水口型式，選取0+003.39、0+050.00、0+100.00、0+150.00、0+175.00、0+241.00幾個典型橫剖面和引水隧洞縱剖面繪制脈動壓強分布的等值線圖、云墻圖分別如圖1、圖2。
繪制一般進水口和喇叭形進水口型式兩種不同進水口型式下，隧洞各個典型剖面最大流速沿水流方向曲線變化圖見圖3。
在上游校核水位時，隧洞內水流流態為明滿流，一般進水口型式和喇叭形進水口型式脈動壓強分布分別如圖1和圖2，結合各截面最大速度分布圖進行綜合分析可知如下結果。
（1）當進水口為一般進口型式時，最大脈動壓強值出現0+075.00斷面壓強值為20.8 MPa；當為喇叭形進口型式時，沿水流方向最大脈動壓強值出現在0+082.00斷面壓強值為19.4 MPa，但在喇叭形進口接城門隧洞處兩側壁面，出現局部增大現象，最大動壓為大小為23.6 MPa。比較最大脈動壓強值大小可知，在明滿流工況下，采用喇叭形進水口可減小脈動壓強，但是在與洞身連接處出現局部增大現象。
（2）不同進水口型式下，引水隧洞同一橫截面的速度都是從隧洞中心向底板、側墻逐漸減小，符合水流粘滯性規律。一般進水口型式時最大流速6.45 m/s，喇叭形進水口型式時最大流速為6.3 m/s，由《水力計算手冊第二版》[14]第二篇可知，對于現場澆筑的混凝土防滲襯砌結構，其允許不沖流速為8 m/s，上述模擬結果均在允許范圍之內。
（3）隧洞為喇叭形進水口型式時，沿水流方向最大速度在0+000.00～0+003.39段，最大流速急劇增大，在0+003.39～0+010.00段又急劇減小，在0+010.00～0+030.00段、0+030.00～0+075.00段增大，在0+075.00后略有降低，在0+125.00后趨于穩定，出現這樣的趨勢，其原因分析如下：在0+000.00～0+003.39段，由于喇叭形進口采用兩側和頂面收縮，斷面面積收縮比較大，根據連續性方程可知，速度增大較快；在0+003.39～0+010.00段，雖然由于水位降落速度增加，但是在喇叭形進水口和城門隧洞連接處水流脈動較強，其作用大于由于水位降落對流速的改變，呈現出速度下降趨勢；在0+010.00～0+075.00段，湍動強度減小，由于水流湍動對速度變化影響小于水庫水位降的影響，速度開始慢慢回升；0+075.00時，水流收縮至最小水深，后出現雍水曲線流速減小，至最后斷面水深趨于穩定后，流速也趨于穩定，出現了圖示規律。
3 結論
（1）在校核水位時上游水深已超過隧洞頂，但又沒有足夠淹沒水深保證隧洞為有壓時形成明滿流，采用喇叭型進水口可使洞內水流更加平順，減小水流渦量、脈動壓強，進而減小了明滿流的不利影響。
（2）在明滿流時水流湍動強烈，隧洞的底板和洞壁面出現局部負壓，隧洞出現這樣的水流流態且長時間處于這種工作狀態，會對底板和襯砌造成不利影響，給水工建筑物的運行帶來很大的安全隱患。在工程中應更好的合理利用地形和地質條件，盡量避免明滿流的出現。
（3）通過模擬得出明滿流時洞內脈動壓強的分布情況，在后期隧洞穩定性分析中對內水壓力的把握更加準確，并可用于指導后期施工。
（4）雖然喇叭形進水口可使得洞內水流更加平順，減小了脈動壓強，但是在與洞身連接處出現局部增大現象，施工中應做好相應部位加固處理。
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流體力學報告范文5
關鍵詞：安全工程專業；實驗教學；改革
中圖分類號：G642.0 文獻標志碼：A 文章編號：1674-9324（2016）34-0078-02
安全工程專業自改為一級學科開始，國家的重視程度日益明顯，各工作崗位對人才的需要也更加苛刻。為了更好地貼近實際需要，提高學生能力，培養工程實踐能力變得尤為重要。安全工程本科專業的主干實驗課程主要有流體力學、工程力學、電子電工學、安全人機工程學以及個體防護等。這些實驗課程從屬于理論課程，多數為驗證性實驗，不利于全面培養學生的實驗動手能力、綜合分析問題和解決問題的能力。
本文結合現在傳統實驗教學方法的實際情況，分析傳統實驗教學體系存在問題，尋找問題產生的原因以及如何對傳統實驗教學進行改革等三方面進行闡述。
一、傳統實驗課程教學存在的問題
現在的教學體系普遍以理論與實驗課程相結合，但實驗內容陳舊、所占課時比例小、應試教育思想嚴重。
1.實驗課程時間少。實驗課程所占課時比例小，都是穿插到理論課程中，隨著知識點的講解而進行實驗，只是初步熟悉實驗器材的操作，對實驗原理等并不能完全掌握。并且相關知識點之間的實驗無法產生聯系，較為分散，不利于學生對學科課程進行整體把握，更無法培養學生對該實驗課程的興趣愛好。
2.實驗教學方法單一。實驗教學方法多年來未曾有所改變，以學生根據老師所講內容完成實驗為主，得出實驗結果并進行數據分析，最后得出結論。學生在實驗中忽略了自身思考問題的能力。在實驗課程中，缺乏創新、探索與討論的實驗。這種傳統的實驗教學方法不利于學生在實驗課程中發現問題、解決問題并提高自身能力。
3.儀器閑置浪費。由于學校對實驗課程不重視，導致實驗室少有人關注，實驗室環境差，設備陳舊。學生課程按照專業劃分，所以實驗課程結束后，實驗器材閑置。
4.成績評定方法局限性大。現各高校均以應試教育為先，老師講解多于學生親自動手，學生為了達到實驗最終結果也是背誦多于理解，缺乏獨立思考問題的能力，與社會所需人才不匹配。由于成績考核只是基于最終實驗報告的撰寫，而忽略實驗過程中學生產生的疑問以及自身能力的培養，限制了學生的發散性思維以及自主創新能力的發揮。
二、問題成因
雖然安全工程已得到了國家重視，但教學依然存在問題，分析問題成因便于解決問題。
1.應試教育體制。由于受傳統教育束縛，應試教育體制的影響，學校對實驗教學關注不夠，導致沒有完善的管理制度，沒有固定的實驗教師隊伍。傳統教學一般分為理論和實驗兩部分，而我國一直都是重理論輕實踐，最后的成績只是根據上交的實驗報告和實驗數據的處理分析來評定，無法真實反映學生在動手能力、創新思維上的水平，而這也是受應試教育體制的影響。
2.實驗室管理制度。實驗室經常按照專業劃分，所以也會出現管理的真空地帶，管理制度的不完善，導致了資源的浪費或是實驗人數過多效果不佳。大部分實驗儀器只是針對某課題而購買，適用范圍有很大局限性。在實驗教學中，學生沒有選擇權，無法根據自身能力水平選擇實驗內容。
三、安全工程實驗教學體系改革的幾點看法
根據傳統實驗教學方法的問題，對安全工程實驗教學的改革可從完善教學內容、構建實驗平臺、增設科技創新和科研項目以及完善成績評定制度四方面入手。
1.完善教學內容。為了使學生全面把握安全工程學科的所有應知應會的實驗內容，可將實驗教學分為三個等級，分別為公共基礎實驗、專業基礎實驗以及專業領域實驗。（1）公共基礎實驗。這部分實驗課程為簡單的實驗儀器應用，實驗室制度的了解以及對數據的分析處理等，主要為專業實驗課培養基本動手操作能力。①數學實驗。數學實驗主要應用MATLAB軟件進行簡單的數學矩陣運算和繪圖。②物理實驗。主要內容包括：惠斯通電橋實驗、驗證動量守恒定律、慣性秤測量物體質量、示波器的使用等，旨在為專業實驗奠定基礎。③電子電工學。主要內容包括：戴維寧定理及最大功率傳輸條件的研究、單相交流電路的研究、三相交流電路的研究、模擬運算電路，研究由集成運算放大器組成的比例、加法、減法和積分等基本運算電路的功能、日光燈及其功率因數的提高。④化學實驗。主要內容包括：常見危險化學品的認知、酸堿滴定、沉淀平衡和電離平衡。（2）專業基礎實驗課。①工程力學。主要包括：拉伸、壓縮實驗，通過萬能材料試驗機觀察和分析低碳鋼及鑄鐵在拉伸和壓縮過程中的各種現象、扭轉破壞實驗、金屬沖擊實驗、工字型梁彎曲試驗。②流體力學。主要內容包括：靜水壓強實驗、文丘里實驗、不可壓縮流體恒定流動量定律實驗、畢托管測速實驗、雷諾實驗、管路沿程水頭損失實驗。（3）專業領域實驗。①人機安全工程實驗。主要內容包括：運動反應時間測定，檢驗優勢手的反應時間與運動時間是否相關、注意分配測定、雙手調節器實驗、人體測量實驗、閃光融合頻率測定實驗、錯覺實驗、人機操作實驗、勞動強度與疲勞測定等。②作業環境檢測。主要內容包括：粉塵、溫度、濕度、輻射強度的測定等。③噪聲與振動。主要內容包括：道路交通噪聲測量、駐波管法吸聲材料垂直入射吸聲系數的測定、混響時間的測定、振動儀的使用。④個體防護。主要內容包括：安全帽、濾光鏡、防毒面罩、防靜電服、保護鞋、安全帶等使用方法。
2.構建實驗平臺。教學內容的豐富可以提高學生的動手能力，但大部分為驗證性或認知性的實驗，還應該加入能夠提高創新意識、工程意識的開放性實驗。（1）結合其他學科。為了適應社會需求，可與采礦、環境等學科相結合，培養學生應用專業的數字化軟件來解決問題的能力。（2）安排遞進式課程。針對原本的實驗課程，在學習了基礎實驗課程、專業基礎實驗課程以及專業領域實驗課程后，可根據學生能力先后參與課程設計、綜合實驗、科研訓練和開放實驗，并且在畢業前進入科技研究與創新實驗，進一步貼近社會需求。（3）運用引導式教學。運用引導式教學，要因材施教。指導教師以學生獨立思考和克服困難為主，指導學生通過自己的努力完成實驗。對于實驗過程中表現出積極性的學生，應開設自擬實驗，學生可以通過自己查閱資料、設計實驗方案等提高實際動手能力和創新思維能力。（4）建設開放實驗室。由于學生的學習負擔非常大，學生對于每門課程的時間分配都較少，應該更好地利用實驗課。開放實驗室的實驗教學，是指學生可以利用課余時間對感興趣的實驗內容等進行自由練習，有效提高了實驗室的使用效率。（5）建設安全工程實驗中心網站。建設“安全工程實驗中心網站”，設置實驗教學、教學資源等欄目，開放實驗預約系統，滿足不同層次學生的自主學習要求。學生實驗時可將實驗數據或實驗成果通過網絡上傳到教師平臺，實現實驗室信息化、網絡化、智能化管理。（6）開設“虛擬實驗室”。利用軟件搭建一個現代化或與現實實驗室相同的虛擬實驗室，不受時間空間限制，為學生提供一個開放的虛擬實驗環境，可以測試實驗器材臨界點、發生危險的實驗方法等。
3.增設科技創新和科研項目。學生在學習完基礎課程并基本掌握所學內容后，可向教師提出申請，進入科技創新環節或與學長學姐參加科研項目的研究。學生在實驗前，根據實驗項目要求，查閱文獻，設計方案，交教師評析，進行實驗，分析數據并得到結論。有利于學生的全面發展，為學生走向工作崗位打下了堅實的基礎。
4.完善成績評定制度。成績的評定方法很大程度影響著學生的學習興趣和能力的成長。成績評定不能只依據實驗報告，還應包括對實驗的整體把握、實驗中的表現以及實驗報告的撰寫等，以此來真實體現學生在學習過程中所遇到的困難和自身能力的提升空間。
本文結合傳統實驗教學實際情況，分析了安全工程專業傳統實驗課程體系存在的問題并分析成因，并從實驗教學內容開始提出了解決方法。不僅要對實驗教學內容及時更新和補充，還要對現有的實驗課程分類并層層遞進，讓學生充分發揮自己能力的同時不會覺得乏味。為了提高學生學習積極性，不僅要從實驗內容進行改變，還要加入新鮮元素，如網絡預約實驗室、交流平臺以及虛擬實驗室，來提高學生對安全工程專業的興趣。為了讓學生可以有所提高，在學生完成學校規定的實驗課程之后，成績優秀者還可以自主選題、自主設計進行科技創新實驗，或直接進入課題組，為畢業設計和將來工作打下堅實基礎。
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流體力學報告范文6
關鍵詞：流體輸配管網 實驗教學 實驗設備
Innovative attempt of improved pipenet for fluid supply in experimental teaching
Liu Weijun， Hu Weiping， Wu Jie
Shanghai university of engineering science， Shanghai， 201620， China
Abstract： In order to enhance learning effect in pipenet for fluid supply and college students' ability training， give full scope to experimental teaching， an innovative attempt is accomplished by teachers and students. The demountable comprehensive experimental platform of simulating domestic water supply and drainage system is developed and its experimental plan is presented. The design experiment can also prove to fully arouse their interest in learning， mobilize stuff and make full play of creation capability. The new practice condition may be suited to train and exercise feasiblely the students' ability of creative thinking， design and practice. It has been found that this experimental teaching model is manageable， highly popular with students， and has good application result.
Key words： pipenet for fluid supply； experimental teaching； experimental device
流體輸配管網是建筑設備與環境、能源與環境系統工程等專業的重要學科基礎課程，也是從事能源動力及環保行業的人員必須學習的課程之一。 它集中闡述通風空調、采暖供熱、城市燃氣、建筑給排水、消防工程、工廠動力等典型工程中各種流體管網的基本原理、計算分析方法、設備選型與設計及調控方法。
針對流體輸配管網的課程研究更多集中在教學方式[1]、教學體系[2]、課程教學（包括內容、模式、考核等）[3]以及計算機編程技術在流體輸配管網中的應用[4]等方面。在本課程傳統教學過程中，存在重視理論教學，輕視實踐教學的問題。“流體阻力系數測定實驗”“水泵性能實驗”“管網性能實驗”是建筑環境與設備工程專業在流體力學、流體輸配管網、供熱工程課程教學中常做的實驗[5]，但是這些實驗多為演示和體驗性實驗，不但數量少，而且學生很難得到能力鍛煉。近幾年，少數大學在實驗教學中嘗試創新，如中國礦業大學在流體輸配管網綜合實驗臺研制和開設方面有所突破[6，7]。實際上，學生上流體輸配管網理論課之前對工程流體輸配沒有概念，對課程內容缺乏感性認識和興趣，理論教學過程中結合工程實際也較少，更談不上實踐動手能力、設計能力及創新能力的訓練與提高了，所以很有必要提供更多的實踐機會，開發更多能提高能力的實驗，以促進流體輸配管網教學效果和學生相關能力的提高。
筆者對流體輸配管網實踐教學環節做出了一些嘗試，開發出生活給排水可拆裝綜合實驗系統，由學生參考設計，并按自己的設計方案進行組裝和實驗，克服傳統教學中學生只看不練、只想不做的狀況，增強學生對所學基理論的理解和應用能力，培養學生設計、動手能力及創新意識，達到提高學生綜合素質的目的。
1 系統創新構想
1.1 理論性
本系統的設計以流體輸配管網的理論知識為基礎，其中著重體現“流體輸配管網基礎知識”“泵與風機”“單相流體輸配管網水力特征與水力計算”與“泵、風機與管網系統的匹配”4個方面的知識點運用。學生在設計生活給排水可拆裝綜合實驗系統的過程中，通過對所提供實驗組件的不斷熟悉與研究，尋求解決問題的方法，進而有助于學生深入體會流體輸配管網的相關理論和方法的實用性。同時，學生對于管網設計所涉及的理論計算及計算公式將有進一步的理解，而不是浮于表面的“死記硬背”。
1.2 實踐性
流體輸配管網是一門理論與實踐性都較強的課程，由于課程教學課時少（48學時），如果僅僅靠課堂教學難以獲得好的教學效果，必須將實驗教學和理論教學有機結合。本系統的設計宗旨就是可以充分鍛煉學生的實踐能力尤其是動手能力，實驗系統的可拆裝性就是具體體現。在系統的拆裝過程中，學生會面臨很多實際問題，而在解決這些問題時，能夠將理論知識理解得更加透徹，更體現所學寬泛知識的隨機應用。同時，學生動手能力也將得到鍛煉。
1.3 思維發散性
書本上的理論是死的，而實際的問題卻是千變萬化的，如何運用死板的理論知識解決實際的問題，發散性思維是關鍵。傳統的實踐教學環節，主要包括驗證性實驗（即驗證某個理論或公式的正確性）和探究性實驗（即按照既定的實驗說明書進行實驗）。本系統設計的目標是打破傳統實踐教學的狹隘性，拓寬學生思路，提高思維的發散性。學生在實驗的設計和實施過程中，可以自由發揮想象，利用現有的工具與配件進行裝配，只要最終組裝完成的給排水系統能正常工作與實驗即可。
1.4 可操作性
由于本實驗系統設計與實施要由學生多次重復完成，所以在實驗系統組成的零部件設計以及材料選擇上都要符合耐久性、通用性和易于拆卸的準則。同時，為了確保學生在實驗過程中的安全，系統的設計也要考慮到種種安全措施，如所有尖角都需打磨成圓角、插座需遠離水源等。
2 典型拆裝實驗系統的設計與實現
2.1 實驗系統的總體構成
本系統設計是以流體輸配管網以及給排水工程所涉及的實際裝置為參考依據。實驗系統的總體構成示意圖如圖1所示，組裝好的一種典型實驗系統照片如圖2所示。其主要包括以下部件：熱源（熱水器）、高位水箱、循環泵、排放水箱、閥門、水龍頭、廚盆、支架、連接管道（包括金屬軟管、膠管、PVC管、塑料管）及電源插座等。
圖1 實驗系統的總體構成示意圖
圖2 典型實驗系統照片
2.2 實驗系統關鍵部件設計與選擇
（1）支架。為一體式結構，為整個系統的支撐與固定，在支架的設計過程中，須要滿足功能性需求同時兼顧力學強度和穩定性要求，最終由40×40角鐵焊接搭建而成。
（2）熱水器。選擇普遍應用的家庭用電熱水器，既能體現熱源作用，又能滿足熱水供應，同時更加貼近真實生活中的實際應用系統。
（3）高位水箱。為了盡可能滿足系統需求水量，其設計容量為60 L（帶有液位計），設有排水、給水和溢流管接頭，為了防銹選用不銹鋼304材料。
（4）循環水泵。它可以用于系統的水循環或者增加給水壓力等，可以根據實驗設計需要連接于系統的不同位置。
（5）排放水箱。由于排放水箱位于支架的底部，根據支架的設計尺寸選擇亞克力浴缸更為合適，既貼近應用實際又方便維護。
（6）廚盆。作為排水末端設備，選擇整套不銹鋼廚盆，配有可拆卸落水配件及塑料軟管，容易實現排水“水封”實驗，方便實驗臺維護。
（7）閥門和水龍頭。作為系統的調節與安全拆裝配件，選擇便于拆裝的角閥。為了模擬給水用水端部設備，配置與廚盆相配的廚房水龍頭和與熱水器相配的花灑噴頭。
（8）連接管道及變換接頭。由實驗室水龍頭給上位水箱供水可通過硅膠管連接實現；排水立管提供PVC硬管；給水與排水管道均可由金屬軟管實現連接；另外配備多個銅制彎頭、三通等變化連接件，以備管路連接變化所用。
2.3 實驗原理、方法與實施
2.3.1 實驗原理
包括給水和排水實驗原理：要實現給終端設備供水，管道內的水必須在壓力作用下克服流動阻力，而壓力來源通常為重力壓頭、水泵產生的壓頭或其他介質傳遞的壓頭（壓氣罐）。本實驗熱水器給水可以采用重力水箱和水箱結合循環增壓泵兩種方式，廚盆水龍頭給水是靠水箱重力實現。實驗中涉及排水均為重力作用，即實現排污水從高處流向低處。水箱溢水排出和廚盆廢水排出均經過同一個立管排到排放水箱中，而其排水由塑料軟管接入室內地漏。此外，廚盆排水能夠體現水封作用。
2.3.2 實驗方法
實驗以學生為主導，教師輔助指導，依據實驗條件和要求，精心設計，互助合作完成實驗系統搭建與測試，最終完成實驗總結與分析報告。實驗分五個過程：實驗系統與實驗方案設計預約與熟悉實驗環境及器材完善設計系統與方案具體裝配與調試及實驗總結。
2.3.3 實施步驟
第一步，根據實驗主題和具體要求以及所能提供的配件與工具，預先設計實驗系統及實驗方案。第二步，預約熟悉實驗時間，在教師指導下，按時到實驗室熟悉實驗準備情況，包括準備好實驗安裝用配件和工具。第三步，根據實驗熟悉情況修繕原設計方案，并做好實驗小組具體人員分工合作準備。第四步，按自己所設計方案，到實驗室正式搭建實驗系統。第五步，指導教師檢查系統是否符合實驗測試及安全性要求。第六步，按預先設計實驗方案進行具體測試，并記錄實驗數據等。第七步，拆卸已搭建系統，使部件和工具及實驗環境恢復原狀。第八步，課后撰寫實驗總結與分析報告并上交指導教師。
3 結束語
在師生共同努力下開發出的生活給排水可拆裝綜合實驗系統，可以形象模擬家庭給排水系統，既使參與學生得到多方面能力培養與鍛煉，同時又為后續學生學習流體輸配管網創建了自主實驗條件，并提出一整套實驗實施方法。本課程實驗教學嘗試以學生興趣和學識應用為主導，將理論與實踐緊密結合，切實實現培養和鍛煉大學生的創新思維能力、設計與動手能力。實踐證明，本實驗教學模式深受學生歡迎，并取得了良好的應用效果。
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