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流體力學的原理范文1
關鍵詞：旋轉水流 沖擊力 壓縮水波 巖破機理
一、旋轉高壓水射流破巖原理
當高壓水射流作用于物體表面時可破壞材料的結構，大多是由水射流的沖擊力、水楔作用、水射流脈沖負荷引起的破壞作用及空氣蝕破壞作用。
旋轉的水射流讓射流介質得到離心力并向四周擴散，比一般水射流的擴散角大得多，對應射程就小，紊流強度也大。旋轉射流的擴散角大于一般射流的擴散角，從而促進了周圍介質與射流介質的物質和能量互換。由于射流離心力的作用，使得射流的壓強分布規律發生了改變，從而射流邊界沿徑向至射流軸線的壓強降低。
二、水射流對巖石材料的沖擊力
我們用質點或剛體碰撞來分析旋轉水射流對巖石材料的沖擊力，因為剛體和質點均不變形，則碰撞前后動量守恒，總能量也守恒。相互碰撞后立即分開，接觸時間為零，水射流對巖石表面的總沖擊力：，式中：q為水射流體積流量，v為水射流流速，β為水射流方向變化的角度，觸及巖石表面瞬時為旋轉射流的擴散角，旋轉射流的擴散角要比直射流大得多；當β=180°時，為理論最大值：，式中d為噴嘴直徑，p為射流壓力。
由于射流流體是非剛體，發生碰撞時進行切割的水射流沖擊壓力超過材料強度。有彈性變形和塑性變形，沖擊壓力一定大時還會產生流體動力學。這時沖擊材料不再有剛性，只有壓縮流體性質，材料在沖擊壓縮過程中破碎，能量消耗。變形發生的情況下的沖擊力遠大于實際沖擊力。
三、壓縮水波對巖石材料的破壞作用
拉應力是對巖石材料破壞的主要作用，在橫向裂紋、錐狀裂紋和徑向裂紋中表現。當水射流與綜合體碰撞時均發生壓縮變形，部分動能轉變為應變能，射流不能立刻與綜合體脫離接觸，而在射流及綜合體彈性恢復力作用下，射流才能離開，從而在射流與綜合體之間產生了壓縮波即縱波，而在接觸區域以外的介質中還將產生橫波，波在傳播至兩種交接面時，一部分透射，而另一部分反射，折射使材料產生拉伸。巖石和水泥都是抗拉強度很低的材料，受拉伸作用而破壞。另外，在射流工作壓力很高，射流速度也很高時，產生的壓力超過材料抗壓強度很多倍，也可能由于壓縮水波而破壞，即發生侵徹過程。因此由水射流撞擊體表面產生的應力波是巖石破壞的主要因素。
設旋轉水射流束的聲速為cs，密度為ρs。假設聲波在射流中傳播沒有能量損失；靜態壓強ps、靜態密度ρs都是常數；聲波傳播時不產生熱交換；是小振幅聲波的傳播，靜態壓強ps略大于聲壓p，聲速cs略大于質點速度u，聲波波長略大于質點位移。則有水射流波動的基本方程如下。
運動方程：連續方程：物理方程：
式中：x為傳播方向，P為射流壓強，ρ為射流密度。由于是小振幅聲波射流的傳播，基本方程簡化為：式中：u為質點速度，p為聲壓，ρ’為密度增量。從式中消去ρ’，得：
此兩方程的解為：
式中：Pi，Pr，Ui，Ur為積分常數，代表聲壓和速度的振幅，ω為聲波振動的圓頻率，為波數。
當旋轉水射流中的聲速到達巖石表面時，將產生透射與反射。設旋轉水射流和巖石的特性阻抗分別為Rp=ρpcp，Rs=ρscs （ρp，cp分別為巖石的密度和聲速）。
入射波：
反射波：
透射波：
式中：
在分界面處聲壓連續，質點速度連續，即：
因此得到：
所以透射波聲壓和質點速度幅值分別見上式。
透射波在巖石中傳播的質點速度為：
由波動引起的應變為：
波動引起的正應力為：
式中：λ，G為巖石的Lame常數。
波動引起的最大正應力為：
流體力學的原理范文2
獨立學院圖書館是一個集服務性，教育性為一體的知識信息機構，正確引導學生自覺、有效的利用圖書館資源，在學院應用型人才培養方面起到至關重要的作用?！耙匀藶楸荆盏谝弧崩砟钍呛饬繄D書館發展的重要標準，而圖書館流通部是聯系讀者與圖書館之間的橋梁。流通服務是圖書館與讀者之間最基本、最直接、接觸最頻繁一種服務方式，所以，圖書館流通服務質量的好壞，直接影響讀者的滿意程度。
獨立學院圖書館流通服務工作的現狀
1 圖書館流通部門員工職業素養和管理水平有待提高
與普通高校圖書館相比，獨立學院圖書館管理人員隊伍相對薄弱，主要體現在現有圖書館員工數量少，專業知識薄弱，大部分圖書館工作人員都沒有接受過專業培訓，男女館員比例不協調等問題。因而他們在理論知識、業務能力和服務水平等方面存在較大差異。圖書館服務工作大多處在傳統服務，服務方式單一。
2 圖書亂架、錯架、損壞現象嚴重
很多讀者進入圖書館一片茫然，不懂《中圖法》，對入館須知也置若不理，很少人會向管理人員咨詢。大多讀者都是盲目找書，隨意亂插濫放，導致圖書架很亂；有的讀者為了得到書刊上自己需要的知識信息，為了避免抄寫的麻煩或是其它原因，不惜犧牲圖書館的信息資料，在借閱的圖書上開起了“天窗”，更有甚者，一偷了之。這些最容易被偷、被撕的文獻資料也經常是人們最需要、最愛看的。
3 流通管理者服務意識不強
由于學校對圖書館流通部門工作不重視，監管力度小，導致流通管理者對借閱、歸還圖書工作未做到兢兢業業、服務周到。比如代借替借現象是所有圖書館長期存在的問題，有的讀者自己忘帶借書證、圖書已超期或者已借滿；有的是撿的或者偷同學的借書證……在借還高峰期，流通管理者對以上常見問題疏于檢查趁機將書借出，給真正持有該證讀者造成損失和借書困難，干擾圖書館的正常借閱秩序，破壞了圖書館的信譽，影響了服務質量。對第一次到圖書館借閱書籍的同學，不能做到細心講解，熱情服務，使不少新生對圖書借閱規定了解不夠、不深，致使到圖書借閱費時費力。
提高圖書館流通服務工作質量的措施
1 加強館員專業素養，提高館員整體素質
“工欲善其事，必先利其器”。提高獨立學院圖書館流通管理工作質量，就要提升工作人員的職業素養。加強崗位培訓，豐富圖書館專業知識，提高現有館員的業務素質；加強對現代化科學技術知識的學習。可采取短期培訓或專家講座的形式，實施全方位的培訓工作。
2 加強對圖書館藏書的管理
針對開架借閱帶來的弊端，我館采取以下措施：
（1）專人負責理架；
（2）加強監管，及時剔除破損圖書；
（3）設定特殊借閱區方便讀者借閱。
3 加強流通服務工作的管理和提升
流通部服務工作是一項技術性很強的工作，隨著現代化科學技術的發展，人們的需求范圍越來越廣泛，讀者對圖書館的要求越來越高。因此，管理人員需要不斷提高業務素質，必須具有扎實的圖書館學、情報學、信息技術與管理學等專業知識。提高自身思想素質，樹立崇高的職業道德；要加強服務禮儀的學習，學會堅持微笑服務，善于與讀者進行溝通，不僅是語言的表達，還體現在心與心的溝通，只有這樣才會信互理解信任；要認真耐心地為讀者釋疑解惑，排憂解難。
提升圖書館讀者的整體素質
1 新生入館教育
“國家教委（85）教高一司字065號文件”《普通高等學校圖書館規程》中要求新生入學時進行圖書館的使用方法教育；獨立學院圖書館都有幾十萬冊藏書，作為新生讀者，要想很好的利用圖書館藏書。首先，讓他們了解圖書館布局、館藏結構、圖書分類方法、排架方法、檢索方法、借閱規則、以及各項規章制度，對學校圖書館有個全面的了解，因此做好讀者培訓工作，加強對學生信息素養的教育和培訓，為其大學生活中正確利用圖書館資源奠定基礎。
2 普及信息檢索知識
圖書館歷來被稱為人類的“知識寶庫”和“科學殿堂”，高校圖書館的藏書往往數以萬計、十萬計，甚至上百萬，各種報刊資料更是品種繁多，為了使各種文獻整齊、有序，便于讀者借閱、查找，圖書館人員把它們進行了科學的加工、分類和編排，并編制了多種目錄、索引和文摘等檢索工具供讀者使用。
流體力學的原理范文3
關鍵詞 計算流體力學；風機；數值模擬；發展前景
中圖分類號TP31 文獻標識碼A 文章編號 1674-6708（2012）73-0209-01
0引言
隨著國民經濟的的不斷進步和發展，風機的產生在國民經濟的生產發展中起到很大的促進作用，風機將隨著時代的發展，不斷更新技術研究，從而能夠更好的適應經濟發展的需要，傳統的風機設計，人們僅靠試驗取得數據和經驗公式，試驗發現問題，改進設計。但由于試驗研究方法受到各種條件的限制，很多模擬參數的測量受到很多不良因素的影響，給測量結果帶來很大的困難，很容易降低風機數值的實用性，對風機數值測量的誤差加大。而現階段，由于科學技術的不斷發展，利用商業CFD軟件對風機的全三維流場進行模擬已越來越普遍，也就是利用計算流體力學對風機進行數值模擬的研究，給數值模擬工作帶來了很大的便利，通過對計算結果進行了分析，模擬結果有助于理解風機內部的流動規律。
1 計算流體力學的概念分析
計算流體力學（Computational Fluid Dynamics，簡稱CFD）起源于20世紀60年代，當時的學科興起跟計算機的技術發展有很大關系，隨著人們對其不斷的發展和研究，計算流體力學已經被廣泛的應用，各種商品化的CFD通用性軟件開始應用這類力學研究，同時更是對很多工業領域的生產發展起到很大的作用，計算流體力學以計算機為基礎，利用數值的方法進行對流體力學各類問題的研究和模擬，主要在離散格式、湍流模型與網格生成等方面進行相對的數值試驗、計算機模擬和分析研究，利用計算流體力學研發出得CFD技術，不僅極大的克服了傳統流體力學中不完善的問題，而且還在應用領域得以全面的擴大，很多核能、化工、建筑等領域都有其力學的涉略。風機在以上領域也有其所用之處，為此，計算流體力學對風機的設計和研究也有很大的作用。
2 風機的數值模擬分析
眾所周知，風機的國民經濟發展的重要工具，其在對生產過程中發出的大量濕、熱、工業粉塵、甚至有害氣體和蒸汽都有著有效的防護和凈化處理的作用，同時還能回收再利用，有效的對資源進行合理的分配整合，其中風機在紡織業的作用較為突出，絡筒機的離心風機提供了吸紗的作用，不僅可以免去資源浪費，還能減少紡紗機的能源消耗，有效的提高紡紗質量，具有更多的促進作用。在工業發展中，風機從節能、降低噪聲污染的角度來說，尤其更大的促進作用，因此在風機的設計原理上，更多的要注重高效率，但就目前市面上的風機產品，可謂參差不齊，很多規格和品種配套性極差，為此在工業應用上也受到了很大的影響，需要對已有的風機進行改造，數字模擬其實是以電子計算機為工具，把數學模型蘊藏的定量關系展示出來，利用計算流體力學對風機的復雜流動問題的模擬計算，通過數值離散求解流體運動方程，揭示風機流體機理和流動規律，從而研制出新的風機設計，使整個產品從開發到運用都能夠達到更為經濟和省時的作用。
3 基于計算流體力學的風機數值模擬的應用
利用計算流體力學來研究風機的數值模擬，這種方法對風機的設計提供更為依據原理，對風機的不斷完善起到促進作用，其應用范圍很廣，例如：通過對地鐵專用軸流風機的設計來說，這類風機主要應用在地鐵車站和隧道區間內，因其受都流量大、壓頭高和功率大等特點的制約，試驗成為了地鐵軸流風機的設計檢驗的一般途徑，但是卻在人力物力上有極大的消耗，造成設計成本的浪費。為了克服這一弊端，采用計算流體力學的原理，對地鐵軸流風機采用進行數值模擬，主要是對地鐵軸流風機在不同轉速和安裝角度進行模擬，通過得出的最后結果進行指導設計方案，并將模擬結果與廠家的試驗數據作了對比，酌情查處風機是否有需要改動之處，從而提高風機的設計效率，具有明顯的應用價值和經濟效益。
4結論
以上對計算流體力學的風機數值模擬的分析和研究，計算流體力學不僅是對風機的設計有很大的促進作用，更大的提高風機的設計效率，隨著科學技術的進步，其作用會越來越大，充分了的利用計算機和數值數學的結合，對流體力學的各類問題進行數值試驗、計算機模擬和分析研究，以解決實際問題。從而有助于人們對風機的構造設計進行深入了解和不斷完善，依靠合理的計算來優化風機的設計技術，計算流體力學不僅是科學技術革新的依據，更是極大滿足了國民經濟發展的需要，計算流體力學進行對風機數值模擬的技術研究，更是對設計高效率的風機具有重大意義。
參考文獻
[1]黃其柏.離心風機旋轉頻率噪聲的理論與聲輻射特性研究[D].西部大開發 科教先行與可持續發展——中國科協年學術年會文集，2009.
流體力學的原理范文4
關鍵詞 血壓測量；流體靜力學；創新實驗
中圖分類號：G642.423 文獻標識碼：B
文章編號：1671-489X（2014）06-0112-02
1 引言
流體力學是高校工科專業的基礎理論課程，流體力學實驗對于流體力學的課程教學起到十分重要的作用。國內90%左右的工科高校都采用浙江大學力學基地所研制的流體力學實驗儀器。為了直觀流動現象，流體力學實驗裝置多數采用透明的有機玻璃材料，非常容易損壞，而且裝置體積大，占用了實驗室內較大的空間。北方地區高校為了避免水結冰，裝置脹裂，每年冬季會將大量的實驗用水放掉，水資源浪費嚴重。通過改進使用血壓測量計，將人體血液循環和血壓測量相結合開發流體靜力學演示實驗，創新教學方式，提高實驗效率，增強教學質量，服務社會公益，可以取得良好的教學效果和社會公益效果。
血壓的測量原理 如圖1所示，在測量血壓時，在手臂上束緊袖帶1，袖帶1通過一根橡膠管2與一個小型氣泵3（通過反復捏擠給氣袋充氣）相連，通過氣泵給袖袋充氣而不斷擠壓手臂上的動脈，這時用聽診器4可以聽到血管中由于血液流動對管壁沖擊而發出的聲音；然后不斷束緊袖帶1來擠壓手臂上的血管，當壓力達到一定程度時，手臂上大動脈的血液流動將會完全停止，這時聽診器4聽不到原來有規律的脈搏聲；然后通過橡皮管2上的一個閥門慢慢把臂帶中的空氣釋放出來，袖帶對手臂大動脈的壓力也會慢慢降低，當下降到一定程度時大動脈中的血液又開始恢復流動，聽診器中就又可以聽到脈搏聲。此時血液對動脈壁的壓力和臂帶對手臂的壓力值是相等的，是心肌收縮時血液對動脈的壓力，稱收縮壓；當放出更多的空氣，臂帶的壓力進一步減少，當壓力降到某點，臂帶對于血管的壓力不會對肱動脈內血液的流動產生影響，此時的壓力稱為為舒張壓。在將人體血液循環系統應用到流體力學的實驗中時，應盡量保持血管的正常流通狀態，而不會因為測量的過程中外界的壓力作用而改變血管的形狀。因此，要使血管內的血液保持舒張壓的流通狀態，利用血壓計對人體血液循環系統進行流體力學實驗。
血壓測量與流體靜力學實驗 血壓的測量過程簡單方便，作為一種人體健康的檢查手段，醫生乃至普通人只需按照上述操作讀出水銀柱的高度即可知血壓是否正常，而且人體血液循環系統具有類似于實際管路流通的流體運動特點的組成結構，借助血壓測量計來實現流體力學的實驗驗證，具有簡單方便而且高效的優勢。本文探討的是：在大學工學專業流體力學課程教學活動中如何利用血壓的測量過程解讀流體力學知識。
??公式P=P0+ρgh是流體靜力學方程的延伸形式，是平衡（靜止和相對靜止）流體中壓力分布的普遍規律，也是流體靜力學最基本的實驗內容。但在流體力學教學中講課與實驗是不同的，通常實驗滯后于課程。因此，公式的解讀讓學生感覺枯燥、片面且印象不深，難以產生理想的教學效果。為此，借助血壓測量計來實現流體力學的實驗驗證，對血壓測量過程進行拓展，設計了圖2所示的基于人體血壓測量的流體靜力學演示實驗。圖2中所示的實驗裝置主要有：由袖帶1、小型氣泵2及其他測量裝置組成的血壓計3，在連接血壓計的橡膠管上連接另一條橡膠管并與玻璃導管4連接，接觸處安有閥門5，導管分別與兩個U型玻璃管6、7相連接，共同固定在帶有相同均勻刻度的木板8上，U型管中裝有密度不同的液體（如酒精、水等），其次是聽診器9。
在實驗過程中，按照上述方法對人體的血壓進行測量，待調整為舒張壓后打開閥門5，即可看到血壓計3、U型管6與U型管7有著不同的液柱高度差h。按照等壓原理，所測的部位血液作用于血管的壓力與袖帶內氣體的壓力大小是相同的，袖帶外壓力通過氣體進行傳輸，一直傳輸到U型管中測量液體的表面。此時作用于三只U型管液體表面的氣壓P（即所測血壓）是相同的，對U型管左側液體施加壓力，液體通過U型管向右側流動，U型管右端與空氣相連，使得U型管中右側液柱高度高于左側，形成高度差h。此時所測量的血壓值P等于標準大氣壓P0與高度為h的測量液柱的壓強ρgh之和，即：P=P0+ρgh。其中，ρ為液柱密度，g為重力加速度。因此，U型管中液體的密度不同，液柱高度h也不同，以此對流體靜力學方程進行了很好的實驗驗證。
2 結論
本文首次提出以“人體血液循環”作為流體力學實驗系統，對血壓儀進行拓展，開展實驗，實驗設備簡單，實驗操作易行；可以很好地實現跟隨課堂教學，提高課堂的學習效率，加深學生的對流體力學的理解和認識，增強學生的學習興趣，實現更高水平的教學。同時在創新實驗的過程中學習到的流體力學知識得以強化，以生動形象的方式為流體力學教學服務。作為一種全新的工科流體力學實驗教學模式，基于血液循環的流體力學實驗教學資源還有待進一步拓展。
參考文獻
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流體力學的原理范文5
關鍵詞：流體力學；教學模式；改革
作者簡介：楊衛波（1975-），男，湖北安陸人，揚州大學能源與動力工程學院，副教授；毛紅亞（1976-），女，湖北天門人，揚州大學財務處，會計師。（江蘇 揚州 225127）
中圖分類號：G642.0 文獻標識碼：A 文章編號：1007-0079（2013）23-0083-02
“流體力學”作為土木、機械、能源、動力、環境、化工等學科的一門主干技術基礎課程，由于其理論性強、概念抽象、方程繁瑣、難以理解與記憶，導致學生學習的難度較大，從而影響教學進程和專業人才培養的質量。因此，如何針對“流體力學”課程自身特點，結合專業建設目標，探索出一套新的適合各專業培養目標的流體力學教學模式具有非常重要的意義。本文結合工科院校學生的實際情況及筆者教學實踐與體會，從教學內容、教學方法及考核方式三方面對流體力學教學模式改革進行了深入的探析。
一、教學內容
1.教學內容的選擇
教學內容的選擇對于提高教學質量、改善教學效果具有重要的意義。根據教育心理學理論，[1]在教學中應把課程中具有廣泛遷移價值的科學成果作為教材的主要內容，從而可實現利用已有知識來同化現有知識的作用，提高學生的接受能力?！傲黧w力學”作為大學工科專業的一門課程，雖然其內容相對比較陌生，但其所包含的基本知識卻貫穿于中學相關課程之中。如流體力學中的速度、壓力、壓強、質量守恒方程、能量守恒方程及動量守恒方程等，學生均在中學物理中均學過，因此在講述相關內容時可以將其與中學內容相聯系，從而提高學生的理解能力。又如在講述管路的串聯與并聯特性時，其流量、阻力及阻抗特性正好與中學物理中電學的串聯與并聯電路的電流、電阻特性一致，如果在講述之前引出中學的電路串并聯原理，則可大大加強學生對管路串并聯水力特性的理解能力。因此，根據學習遷移理論，將相關內容與學生已有知識進行對接，并闡述其相互之間的關系，不僅可以有效發揮學生利用所學知識來同化現有知識的作用，而且對于改善教學效果具有積極作用。
2.教學內容的編排
要合理編排教學內容就必須使教材結構化、一體化，以使構成教材內容的各要素具有科學、合理的邏輯關系。目前，國內“流體力學”課程的教學體系一般包括流體靜力學、流體動力學（理想流體流動與實際流體流動）、流動阻力損失、孔口管嘴管路流動及特殊流動現象等。每部分內容既獨立，同時各部分之間又有相互的聯系。為了使學生容易學習，可以按照流體力學實際應用路線由簡單到復雜的方式來編排教學內容。如可以從最簡單的流體靜力學部分開始，因為靜力學部分中學物理中已講授，生活中很常見，學生容易接受。由于靜止是相對的，運動才是絕對的，自然界流體應用中更多的是運動著的流體，讓學生明白這個道理后很自然將教學內容過渡到流體動力學部分，從而可提高學生繼續往下學習的興趣。在講述流體動力學部分時，先從簡單的一元理想流體運動部分著手，然后逐步過渡到多元理想流體流動及實際流體運動。在講到實際流體運動時，由于能量方程中出現了阻力損失項，這樣就很自然將內容過渡到流動阻力損失計算這一部分內容。由于生活中的復雜管路往往是由簡單管路串聯與并聯而構成，因此，復雜管路的水力特性（流量、阻力等）需要確定，這樣就可以根據流體力學實際應用需要將內容由阻力損失部分轉移到孔口管嘴管路流動部分。最后，根據各專業培養需要，選擇適合的特殊流動現象內容進行講解，以加強流體力學的實際工程應用。這種以流體力學實際應用路線由簡單到復雜作為主線的教學內容選擇模式，內容組織層次感較強，講起來更加引人入勝和重點突出，教學過程相對簡化。
3.教學內容的彈性化
教學內容彈性化有兩個方面的含義：一方面要根據每屆學生不同的知識背景和不同的定位要求，采用不同的表達方式，以滿足學生多樣化的學習需要。另一方面是要根據時代的發展，不斷更新教學內容，以適應最新科技發展的需要。[2]例如在“流體力學”教學過程中，為了讓學生更容易接受，可以刪去大量的數學公式推導，如流體連續性方程、動量方程、能量方程的推導等，這些內容對于學生是否掌握流體力學基本知識并無影響。又如，對于不同的學生群體，應根據學生今后的定位不同選擇適當的教學內容，對于高職高專的學生，由于其畢業后大多數要走出校門從事實際工作，因此，在講述時應側重于流體力學實際應用方面的知識。而對于普通本科院校的學生而言，畢業后有相當一部分的學生要繼續從事相關的研究工作（如考研等）。因此，應加強學生流體力學理論方面的教學與培養，以提高學生將來的研究能力。隨著時代的發展和計算機的普及，將計算機用于求解流體力學問題的計算流體力學已越來越顯示出其重要的作用。所以，流體力學教學中，適當介紹當今常用的計算流體力學商業軟件，如Fluent、Star-CD、CFX及Ansys等，以擴充學生的知識視野，為今后有意繼續深造的學生提供鋪墊。
4.教學內容與工程實際相結合
興趣是最好的教師。教育心理學[1]的研究表明：當學習內容與學生已有的知識和生活實際相聯系時，才能激發學生學習和解決問題的興趣。因此，在流體力學教學過程中，應結合專業目標盡可能多地介紹流體力學廣泛的工程應用背景，引導學生提高自主學習流體力學的興趣和積極性。如在講述流體靜力學中液體作用在曲面的總壓力計算時，可以介紹1998年特大洪水災害長江決堤事件等；在講到流體靜力學中平面總壓力計算時，可以適當引入長江三峽水壩閘門的設計與計算；在講到沿程與局部阻力損失[3]時，可以講述如何選擇水泵，并以每天生活用水管道供水為例來分析等；在講到動量方程應用時，引入如何確定彎管及分叉管路中水流對管道的沖擊力，從而可計算出管道支墩所受的推力；在講述畢托管時，可講述如何測量風管的風量與風壓，在講述傾斜式微壓計時，可與畢托管一起講述如何利用兩者來測量正壓與負壓風管段的動壓、靜壓及全壓等。任課教師在平時授課過程中，結合專業培養目標適當穿插講述一些發生在我們身邊的與流體力學有關的實例，使學生認識到流體力學在生活及工程中的重要性，激發其學習興趣，以提高教學效果。
二、教學方法
目前課堂授課中常用的教學方法主要有傳統教學模式與以多媒體技術為代表的現代教學模式。傳統教學模式是指教師通過口授、板書完成特定教學內容的一種課堂教學形式，該模式學生容易接受，可以達到預期教學目標。但缺乏創新與探索知識的功能，尤其是在當今知識快速更新的年代，更是面臨嚴峻的挑戰?，F代教學模式是指在課堂教學中引入多媒體技術，通過形象逼真的動畫的運用，生動形象地展示教學內容，從而可以充分發揮學生學習的積極性，使教學方式形象生動，有利于培養學生的思維能力、想象能力和創造能力。
考慮到傳統與現代教學模式各自的優缺點，在流體力學教學過程中應將兩種教學方法有機結合起來。如在講述相關理論公式時，就以傳統的板書教學為主，對公式的推導和例題的講解，用板書的方式條理化，通過板書一邊寫、一邊對學生提問，一邊推導相關公式，讓學生參與到教學中，從而可以加強學生與教師間的互動，激發與調動學生的學習積極性。而在流體力學理論的工程應用部分則較多地采用多媒體課件，例如在講授層流與紊流[3]這部分內容時，單純地板書講解其概念很抽象，用多媒體課件展示雷洛實驗講解則直觀生動，容易理解。在講解孔口管嘴管路流動及虹吸現象時，用生動動畫顯示其流動全過程，可說明其流動過程中截面收縮及可能出現的真空現象，從而給學生留下深刻的印象。
三、考核方式
考核的作用主要是了解教師教與學生學的情況，及時發現問題以便改進?？己朔绞降暮侠硇圆粌H能激發學生學習的興趣，同時還可以提高教學效果?！傲黧w力學”作為一門理論性極強的基礎課程，傳統的考核通常采用平時考核與期末閉卷考試相結合的方式，兩者所占比例通常為30%與70%。平時考核主要是學生的出勤率與作業完成情況，而期末考試主要是卷面所取得的成績。這種考核方式存在一定的問題，不僅不能激發學生的學習熱情，在某種程度上還會使學生產生抵觸心理。由于流體力學中有大量的經驗公式和圖表，如阻力系數計算公式與莫迪圖、納維-斯托克斯方程等，若采取閉卷考試，則勢必要求學生背熟這么多的公式，容易陷入死記硬背的怪圈。
事實上，這部分內容的教學要求是讓學生能熟練應用這些公式和圖表解決工程實際問題，而不需要死記硬背。因此，在考核方式中可以嘗試平時開卷考核與期末閉卷考核相結合的考核方式。即將不適合閉卷考試的一些無法記憶而又要求學生掌握與應用的內容，放在平時教學中進行開卷考核，而將一些基本原理、基本概念、基本計算方法的考核放在期末閉卷考試中。這樣，一方面，通過平時不定期的考核能提高平時學生的出勤率，另一方面，通過平時考核也可以激發學生平時的學習興趣，提高學習效率；此外還可以通過考核及時發現問題，改善教學方法。通過這樣的考核方式，既能激發學生平時的學習興趣，同時還可以提高教學效果，考試結果能較真實地反映學生對本課程知識的掌握和應用能力。
四、結語
教學不僅是一門科學，也是一門藝術。每一種教學模式都有其特定的適用范圍和條件。流體力學作為工科院校相關專業的一門主干技術基礎課，由于其理論性強、概念抽象、經驗公式多，給其教與學帶來難度。如何根據專業特點將其與各專業培養目標進行有機結合，通過教學模式的探索使其教學融入到各專業人才培養中，將是“流體力學”教學模式改革的進一步目標。
參考文獻：
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[2]劉立平，師少鵬.傳熱學課程教學的改革探索[J].高等農業教育，
流體力學的原理范文6
[關鍵詞] 交叉型教學 流體力學 類比
“實施精英教育、培養精英人才”是高等院校建設高水平研究型大學的目標和導向。高等院校秉行“教育以育人為本,以學生為主體;辦學以人才為本,以教師為主體”的教育理念,培養了大批滿足社會需求的優秀人才。但隨著社會進步和時代的發展,對本科教學質量和教學目標提出了更高要求,研究和實施新的教學模式十分必要。
一、“交叉型”教學方法的必要性
目前,我國高等工程教育的傳統模式是教師講授為主體的“知識灌輸”式,學生被動接受知識,主動性學習不足,缺乏運用所學知識發現問題的能力,缺乏創新意識,創新能力不足。不能滿足社會經濟持續發展對高素質創新人才的現實要求。
多學科之間的交叉融合成為目前學科發展的一個主要趨勢,大量原創性科研成果的產生、新的學科增長點的培育以及優勢學科方向的凝練,都依賴于多學科之間的相互交叉與融合。積極推動學科的交叉融合可以為高等院校的學科發展創造一個良好的機遇,并據此提供一條可行的路徑?？茖W所探討的規律是客觀存在的,自然界的規律本無學科之分,只是人為將之分為不同的門類,因此,所有的科學研究不應當以學科作為界限。學科交叉、學術交流和團結合作是獲得創新性成果的必然要求。很多諾貝爾獎的誕生都是得益于團隊合作與學科交叉,學科建設是學校事業發展的根本,學科交叉有利于出創造性成果,同時,可以充分利用學?，F有教學、科研資源,減少資源浪費?，F在,我們通常強調科研方面的多學科交叉,而忽視了教學方面。在教學方面,多學科交叉同樣起著舉足輕重的作用。
二、“交叉型”教學方法的作用
“交叉型”教學是構建以核心課程和選修課程相融合的教學模式,實現“科學無界限”的完美結合。“交叉型”教學模式融理論基礎與專業培養為一體,是研究型大學的基本教學模式,具有以下三個基本特征:突出學生在教學中的主體地位;強調多學科交叉融合在教學中的重要作用;構建知識、能力與素質的三維一體?！敖徊嫘汀苯虒W模式是相對于以單一性知識傳授為主的教學模式提出的,是指教師以主講課程內容為基礎,融入其他相關學科的知識加以傳授,讓學生體會多學科之間是有聯系的,不是獨立的,可以觸類旁通,加深理解和便于掌握。專業基礎課教學是夯實學生專業基礎知識、提高學生綜合素質的重要環節,在專業基礎課教學中引入其他相關學科的知識,可以拓寬學生視野、提高學生學習積極性、發揮學生能動性,對強化專業課教學效果,培養專業知識扎實、思維活躍的創新型精英人才具有重要意義。
三、“交叉型”教學方法的具體實施
流體力學是工科學校主要專業基礎課程之一。學生通過本課程學習流體力學的基本概念和基本原理,掌握一定的分析、解決本專業中涉及流體力學問題的能力,為學習后續專業課程打好基礎。本課程要求學生掌握流體的主要力學性質、流體在靜止和相對平衡時壓強的分布規律、計算和測量方法、理解渦動力學原理并掌握流體運動學和動力學的基本方程,理解并能應用理想流體和粘性流體的運動方程。內容涉及:流體力學研究對象和研究方法;流體的主要物理性質,流體靜壓強及其特性;流體平衡微分方程;流體靜壓強的分布規律;作用于平面的液體壓力;壓力作用點;作用于曲面上的液體壓力;液體的相對平衡。描述流體運動的方法;流動分類;連續性方程;流體微團運動分析,無旋運動和速度勢,不可壓流體的平面運動和流函數。理想流體的動量方程;理想流體的能量方程;不可壓縮流體的一維流動,積分形式的動量方程和動量距方程。流體的渦旋運動。應力張量及形變率張量之間的關系;粘性流體力學基本方程和邊界條件;粘性流動的基本性質;精確解;相似理論和量綱分析;邊界層理論。湍流產生的隨機性;湍流基本方程;湍流的半經驗理論;湍流邊界層。課程的重點是連續性方程,動量守恒方程,能量守恒方程。課程的難點是邊界層理論和湍流邊界層。但作者發現在課程教學中若采用傳統的以全時段講授為主的模式,學生容易產生疲倦心理,課堂效果并不理想,同時若單一以教學參考書為主線講授,在教和學兩個環節對細節的把握和理解都不盡如人意。申請人前期嘗試運用類比的方法授課,也就是在介紹流體力學的概念和定理時,與數學和物理知識相類比,同學可以很快接受,理解也較深刻,講授課程所涉及的基礎知識很多與數學和物理密切相關,引導學生積極思考,主動聯系,走向前臺,取得良好的課堂效果。
舉例一:
流體力學中的很重要的內容勢流理論,在勢流理論中很重要的概念就是勢函數的引進,這里高等數學的格林定理就有著重要的作用,兩者密切相關,所以在介紹勢流理論時,格林定理要有意識地引入和重點闡述,并且將兩者對應起來,使學生在回想起數學重要定理的同時,對流體力學的概念也更加深刻的理解和清楚地掌握。
舉例二:
在介紹激波概念時,可以借助如下兩個圖例,圖1是通過計算在不可壓縮領域借助淺水波方程給出激波的圖形,圖2是通過實驗在可壓縮領域給出激波的圖形,在不可壓縮和可壓縮兩個情況下,激波的圖形是具有相比擬關系的,是可以類比的。
同樣,水動力學的控制淺水波的方程和空氣動力學的可壓縮氣體方程形式上相似,具有比擬關系。兩個方程的形式如下:
淺水波方程:
可壓縮氣體方程:
形式比較復雜的方程,通過聯想比擬,就可以通過記住淺水波方程就可以記住可壓縮方程的形式。
在流體力學教學中,有意識地引導學生與數學物理的概念和定理相聯系,可使學生更深刻地理解有關概念及定理間的關系,有助于培養學生的技能,并使學生養成嚴格的推理、全面分析問題的能力。在流體力學教學中,和其他學科的知識相交叉,不僅對流體力學的理解有幫助,也可以加強其他學科知識的理解和掌握。多學科之間可以融會貫通,觸類旁通。
參考文獻:
[1]張兆順,崔桂香.流體力學.清華大學出版社.
[2]Milton Van Dyke,An album of fluid motion,The parabolic press.
