Thermofluid Mechanics

课程简介

流体力学 – 基本概念。流体压力和压差计。伯努利、能量和动量方程。皮托管。管道中的层流和湍流。莫迪图表，摩擦损失和局部损失。并联和串联管道的设计。管道流体系统中的泵匹配。平板、圆柱和球体上的平行流动。量纲分析。毕渥π定理。流动相似性和建模。 流动产生 – 角动量守恒和流体机械的工作原理。风扇、泵和鼓风机的性能特性及其设计选择。产品中流体机械工作点的工程估算。 传热 – 复习：基本的传热模式；平面壁和平管的一维稳态热传导；电气类比法。绝热。绝热层的临界厚度。散热片。表面的自然对流。平板和平管中的强制对流。热交换器。热辐射、黑体和灰体辐射。视辐射率。封闭空间表面之间的辐射交换。 噪声 – 声压和声功率级。点声源模型。涉及流体和振动的常见噪声源及其声功率定律。简单的噪声控制设计。 实验工作：两次2小时的实验室课程，包括烟丝流场可视化实验；通过散热器的传热实验；自然对流和辐射传热实验；噪声控制技术实验。

学习目标

1. 为流体机械、声学和传热的基本概念和知识提供基础。 2. 为内部和外部流体系统、泵和风扇系统、加热和冷却系统及其在产品设计中的应用提供基础概念和知识。

先修要求

先修课程：AP10005 物理学 I

教学模式

1. 通过讲座建立热流体基础，结合作业（成果 a, b）。 2. 通过习题课说明基础知识在实际问题中的应用（成果 a, b, d）。 3. 实验课程提供动手经验（成果 c, e）。 4. 设计项目将热流体科学整合到工程设计中，应用数学、热流体科学和声学（成果 a, b, d, e）。