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流体力学报告范文1
一、按照教学计划进行
我国为智障儿童开设的学校的教学内容是在教学目的的指导下，按照智力落后儿童的身心发展水平确定的。轻度、中度、重度智力落后儿童有各自不同的教学重点。从课程设置和时间分配上来看，我国智障儿童学校的教学内容与普通小学差别不大，但具体要求上却有明显的不同。语文课通过识字、写字、说话、阅读、作文教学和训练，使学生掌握常用的字词，具有初步的阅读能力，能表达自己的思想、感情，写一般的应用文和简单记叙文。
二、多样化学习的方式
在人类的五种感觉器官中，视觉是最有力的学习器官。学习绝不应是讲和听的交往，而应有文字、有数字、有图表，借助视觉。图像有时胜过文字。针对弱智儿童的知识基础和生活基础，创设贴近教材内容，又是源于生活实际的情境，如教学《红灯、绿灯》时，教师创设情境启发学生：“已经知道了红绿灯的什么用途，还想知道哪些交通规则?”学生提出“红绿灯是谁发明的”、“走路为什么走人行道”、“为什么不能在马路上玩耍”、“车子靠哪边走”。这些问题有的与本课无关，只需要简单回答，引导大家共同解决，让学生意识到自己也能提问题，又能帮助别人解决问题。教师应针对他们提出的问题表现出极大的兴趣，培养学生学会学习，促使他们提高创新能力。
三、充分利用多媒体技术
计算机技术已对人们的生活和工作产生越来越大的影响，能够集成处理多种文、图、声、视信息的多媒体计算机技术不仅提供了方便使用的途径，强化了信息表达能力，给用户提供了更多的参与感和发挥自己创造力的环境。多媒体计算机技术的巨大的发展，为音视频信息的实时处理创造了条件。使多媒体计算机技术的必要和需求有了实现的可能。智障儿童是学习的主体，由于生理方面的因素，他们在学习中的突出表现就是注意力分散，学习十分被动，遗忘率高。如何吸引他们长时间的注意力，如何突破现有的条件使学生把学习同生活联系在一起，如何培养智障儿童参与活动的兴趣，教育实践证明，充分利用多媒体技术不失为一条有效途径。现代教育技术具有载体多样化、节奏紧凑化、方式主体化等特征，在教学中具有表现力强、参与性强、反馈性强等特点，在激发智障儿童学习兴趣、发挥学生主体作用、指导学生掌握技能等方面具有很大优势。
四、利用情境补偿语言缺陷
任何人都有自己感兴趣的事物。智力落后儿童也不例外。但他们以物质兴趣为主，大多数缺乏电好的学习动机，对学习不感兴趣，不能主动积极地参与教学过程。如何激发并保持学生的学习兴趣，强化学习动机。是智力落后儿童教育的一个重要课题。运用激发兴趣原则要求做到：增加教学内容的新颖性和多样性。教学中可以利用投影、幻灯、录相等，将教学内容直观形象地展示给学生：也可以将教学内容与学生的生活经验联系起来，给学生创造各种机会，鼓励他们发言、表演、创作、竞争，从而将其兴趣吸引到所学知识上。要创设一个充满爱与快乐的教学环境，克服儿童的退缩、压抑、自卑等不良心理。教师要在学习和生活各方面关心学生，爱护学生，使他们感到自己不是被抛弃的人，不是一无是处的人，体会到被尊重和被接纳的喜悦，逐渐忘却过去遭受挫折和失败的痛苦，增强自信心。
英国教育学家奥苏伯尔认为，学生在学校里的学习主要是通过言语形式理解知识，获得知识的两种相对应的学习方法就是发现法和口授法。通过发现法学习有其好处，如它能使学生积极主动地发现问题、解决问题，发现学习也受到种种条件的限制，如凭学生自己发现学习所得知识不够系统，不够严密，学习速段漫。因此，这种方法末得到大力推广。相反，言语讲授法仍为广大教师所广泛采用。讲授法的最大好处是能迅速而有效地获得系统的科学知识，它是学生获得知识的有效途径。
五、提高智障学生的听力和语言能力
语文课教师利用专门的语言训练室，按学生听力水平分类，进行一对一的个训或一个班的集训；针对听残学生心理特点，教师在课前、课中、课后注意了解学生对教材内容的理解程度。在预习、复习阶段有意让学生进行观察，讲课过程中有针对性地为听残学生准备相关的教具学具。学校要求教师课前备课，适时安排课前说课，课中听课、课后评课；作业全部面批；语文、数学为考试科目，其他科目为考查科目；考试成绩按优秀、良好、及格、不及格四个等次评定。教育局要求特殊教育学校根据原国家教委1987年《全日制弱智学校(班)教学计划》，结合学生实际，制定有针对性的教育教学目标，全面提高智障学生的听力和语言能力。
六、把握学生的个性差异
流体力学报告范文2
【关键词】工程流体力学 石油教学 学习 改革
【中图分类号】G642 【文献标识码】A 【文章编号】2095-3089（2013）12-0231-02
近几年随着后备储量持续增长，我国的石油工业以前所未有的速度向前发展，这就要求石油工程技术人员必须掌握扎实先进的专业知识。石油工程专业有其自身浓郁的行业特点，其目标是培养能在石油工程领域从事油气钻井工程、采油工程、油藏工程、油气储运等方面人才。在油气勘探开发储存运输过程中，存在广泛而复杂的流体流动现象，所以工程流体力学一直以来都是石油工程专业的核心基础课。
一、上好“绪论”课
“绪论”是教材的开篇之言，通常对全书有一个概括性的介绍。包括内容的设置、该学科的发展简史、与相关学科的联系和今后的发展方向及动态。在教学过程中，充分备课，形象生动地上好绪论课，使教师在后继的教学工作中事半而功倍。总结多年的实践经验，讲好“绪论”可从以下几个方面对教学产生积极的作用和影响：1.可激发学生的学习兴趣和求知欲。知之者不如好之者，好之者不如乐知者，三个层次呈递进状态，乐学是最高层次的学习热情，浓厚的兴趣能推动学生独立进行探索性的学习，而且在学习中主动克服困难，排除干扰；2.可促使学生在学习过程中将流体知识运用到专业课中，使知识融会贯通，有利于加深对专业知识的理解；3.可帮助学生了解学科的前沿动态，吸收最新知识，有利于学生对个人求学生涯的整体规划，优化职业生涯。
二、定位教材，扩展内容
很多工科院校都开设了工程流体力学，针对不同的专业，流体力学的学习侧重点肯定不一样，那么对于石油工程专业而言，流体力学知识服务于钻井、采油，偏重于工程运用，所以在讲授过程中不必要求学生熟练掌握每一个公式的推导过程，只需了解就可以，更多讲解与专业相关的实际运用，那么教材的选择就很重要了。广泛阅读流体教材，选择与专业最匹配的教材是首要任务。目前市面上有很多版本内容不同的教材，在定位教材后，难免教材在编排上不是尽善尽美，那么就要对选定教材的内容进行适当的扩展，可以加深加宽知识体系，更有利于激发学生的学习热情。
三、讲究课堂内教学方法和手段
自工作来，对于教学方法和手段进行了不断的摸索完善，工程流体力学侧重于应用流体力学的基本原理、理论与方法研究，解决工程实际问题。研究方法也遵循“实践-理论-实践”的基本规律。在实际教学过程中，发现学生最大的问题在于――不知道怎么学，不是学不会，而是没有找到适合这门课的学习方法。所以需要教师讲究课堂教学方法，采用合适的教学手段，让学生不至于感到知识晦涩难懂，继而失去学习兴趣。例如：每次上课前提问回答上次课的学习重点内容，集中学生的注意力，在此同时给了学生收拾情绪的时间，以利于新课的讲授；在上课过程中对于有散发性的问题，可以采用提问的方式调动学生主动思考，并给予一定的奖励；如果章节内容相对简单易懂，可以促使学生自己上台讲授，一方面激发学生自主学通学透，另一方面建立学生强大的自信心。
四、积极收集反馈信息
一方面在课间与学生主动沟通，了解学生的思想动态，拉近与学生的距离，才能最广化地获得反馈信息，师生关系。另一方面及时布置练习，既要起到巩固的作用，又要充分发现学生的学习难点，然后有的放矢的解决难题。要想获得预期的效果，教师在布置作业前必须精心研究习题内容，布置有代表性的习题，既不重复也不遗漏，然后尽快批改作业，在知识遗忘的截止时间前纠正错误，使学生形成正确的知识结构。
五、善用多媒体工具
随着科技越来越发达，原本的板书形式慢慢远离学生的视线，取而代之的是多媒体教学，在充分享受信息化的同时，要考虑学生的接受能力与接受程度。目前学生普遍反映多媒体教学虽然信息量大，但对于较大的信息量，学生难以全部接受，更容易形成抵触心理。在充分征求学生的意见后，得到的结论是：善用多媒体工具――用于展示图片、动画和教学影像。
将板书与多媒体合理地结合在一起，板书用于基础知识的学习，多媒体展示流体复杂的流动状态与工程实际运用，便于学生的理解接受，最大化地保持学生的学习热情。
六、重视实验课
目前，学生中普遍存在重理论轻实践的心理，做实验敷衍了事，写实验报告只用粘贴复制就可以了，无论数据合理与否，应付交差就完事了，数据不正常也不思考，实属本末倒置。流体力学是一门以实验为基础的力学分支，实验探究不仅是教学的内容，更是培养学生科学素养的手段。加强实验教学有利于激发学生学习兴趣、有利于培养学生动手能力、有利于概念的构建、有利于模型的建立、有利于定律的导出、有利于结论的检验、有利于创新能力的培养。特别是流体力学中很多经验公式，都是大量做实验总结出来的，所以实验是理论的源泉。现在实验课均是实验教师演示给学生看，然后学生参照实验指导书依葫芦画瓢做一遍，遇到问题依赖于教师，不主动思考，完全失去了做实验的意义。
七、结论
工程流体力学是一门专业基础课，对专业知识的学习有着至关重要的意义，对工程流体力学的教学思考是永无止境的，作为一线教师，要在工作中不断摸索实践，积累丰富的教学经验，在教学中实践改革，提高教学质量，使学习工程流体力学的过程充满乐趣与动力。
参考文献：
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[2]黄卫星，肖泽仪，伍勇，魏文韫.过程装备专业工程流体力学课程的地位与教学要求[J].化工高等教育，2010，（1）.
流体力学报告范文3
关键词： 油气储运工程专业工程流体力学考试改革
课程考试是检验课程教学效果的必要手段，同时又具有教育功能、导向功能和反馈与激励的作用。因此，考试是课程教学过程中的一个重要环节。合理确定考试的内容与方法，正确发挥考试的功能，既关系到课程教学的质量，又关系到专业人才培养目标的实现。培养“应用型”本科人才是我院油气储运工程专业的数学目标，既区别于一般本科院校的“研究型”人才培养，又不同于高职高专的职业教育，它要求在兼顾学生理论基础之上，注重培养学生分析和解决实际问题的工程实践能力。针对油气储运工程专业非常重要的专业基础课《工程流体力学》，我们紧扣人才培养目标，进行了课程考核方式方面的改革探索。
通过《工程流体力学》的学习，学生应熟悉流体运动的基本概念、基本原理、水力计算方法，掌握一定的分析、解决工程实际中流体力学问题的能力，为后续专业课程的学习和工程技术、科学研究工作及开拓新技术领域打下坚实的基础。但由于该课程对学生的高等数学、大学物理、工程力学等方面的知识，以及综合分析和处理问题能力的要求较高，学生普遍反映难学。这不但对学生专业知识的学习乃至日后工作都造成较大影响，而且使期末考试对学生造成极大的心理负担，形成恶性循环。所以，为了提高课程的教学质量，激励学生学习的积极性，不仅需要对教学内容和教学方法改革，而且需要对课程考试进行改革，以减轻学生的考试压力。
一、传统考试存在的问题
1.考试方法单一
该课程以期末笔试考卷作为主要的考核手段和评价尺度，不注重对学生学习过程投入状态和平时学习成绩的考评，最多是将平时上课的考勤记录纳入考核成绩当中。单一的笔试试卷的弊端是机械死板，强调对基本概念与原理记忆的考核，忽视了对应用能力的考核。学生习惯了教师考前划重点，突击复习的备考模式，基本靠死记硬背获得高分，对课程的知识体系根本没有理解，更不可能有综合应用的能力。
2.考试内容单薄
教材是教师命题的主要范围，教材以外的知识往往被排斥在命题范围之外。教师在教学过程中以教材为主，在考试内容上仍依赖教材，不出学生没见过的题目，必然会使学考分离，也扼杀学生分析解决实际问题的能力。
3.考试形式固定
期末的考试形式无非闭卷与开卷两种，但《工程流体力学》是一门理论性和实践性都很强的课程；如果只以一种形式进行考试，必然会缺失对课程某种能力的掌握程度的考核，考查得不全面。
二、改革考试方式的研究
1.增加实践环节考核
考试不应只局限于教师对学生传授的基本知识理论，可根据课程与专业特点，增设课程实践动手环节，加大实践环节的考核比重，充分调动学生主动学习，培养学生对知识的综合分析能力和工程综合应用能力。将部分章节留给学生自学，查阅资料，撰写报告，比如孔口与管嘴的出流问题，教师适当引入研究方法，提出某工程应用要求，由同学自学完成各种管嘴的分析、计算，提出应用策略。
2.丰富期末考试内容
对于期末试题的内容，不再拘泥于教材，更贴近于日常生活。例如问答题中有这样的题目：杜甫在《茅屋为秋风所破歌》中说：“八月秋高风怒号，卷我屋上三重茅。”试用伯努利定律解释其中的道理。再如选择题：当陨星在天空中下坠时，其划过的白线是什么？备选答案有流线、迹线、等势线、等流函数线。以上两道题新颖生动，比单纯地考查伯努利定律和流线与迹线的概念更具有创造性，更能考查学生分析问题的能力。在考试内容上也应适当体现油气储运的专业性，比如可以在拱顶罐模型上考查静力学基本公式的应用，在输油管线上考查水头损失的计算，等等。
3.完善期末成绩评定
考核总成绩中适当比例计入期末试卷成绩、小测试成绩、调查报告（或小论文）、课后作业、课前提问、平时出勤成绩，综合评定学生对学科知识的学习能力及实践能力。其中，期末考试成绩只占50%，其他五部分各占10%。对于在总成绩中所占比例最大的期末考试，可采用闭卷和开卷相结合的考核方式。通过闭卷形式考核学生对基本概念和基本理论的接受和理解能力，题型可以是填空、判断、选择、问答和简单计算。通过开卷形式考核学生灵活运用基本理论分析问题、解决问题的能力，题型可为一些综合性的计算题和分析题，如：简单管网的计算、简单管网系统运行工况的分析等。对学生容易不认真对待的作业和出勤两项，做出详细的规定。在课后作业方面，要求学生独立完成每次作业。如果发现作业雷同，此次成绩记为0分。每缺交1次作业，直接扣3分；缺交3次作业，不允许参加期末考试。在出勤方面，缺席1次，直接扣3分；缺席3次以上，不允许参加期末考试。多元化全方位地评定学习成绩，不但可以在学习过程中增加师生互动，提高学习的积极性和主动性，而且可以保证公平公正性，降低考试的功利性。
三、考试改革的实施与探索
新的考试方式在油气储运09级与10级实行，取得了较好的效果。（1）上课无人缺席，同时杜绝了不交作业及抄袭作业的现象。（2）学习热情高，效果好。在学习过程中，学生更善于思考，与教师的知识探讨增加。学生普遍反映对于流体力学知识的掌握扎实全面，在日后专业课的学习中受益匪浅。（3）整体成绩与08级对比有所提高，及格率升高，优秀率升高。
新的考试方式虽然有一定的成效，但是对教师提出了更高的要求。全面的考核方式必然会增大教师的工作量，这就要求教师有更多的责任心和奉献精神。在考试改革实施过程中，可能还会出现一些难以预料的问题，所以在已尝试的考核方法的基础上，还要进一步充实完善，使《工程流体力学》的考试更能促进学生平时努力学习，激发学生的学习兴趣，公正客观地评价学生学习的优与劣，并且有利于学生能力的培养，实现专业的人才培养目标。
参考文献：
［1］程远鹏，白羽.油气储运工程专业课程考试改革探索［J］.重庆科技学院学报（社会科学版）.2009，（8）：208，210.
流体力学报告范文4
关键词：引水隧洞；明满流；数值模拟；FLUENT；脉动压强
中图分类号：TV314 文献标志码：A 文章编号：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
水利不仅是农业的命脉，而且是整个经济、社会发展的基础设施和基础产业，是治国安民的大事[1]。在水利行业的发展中，水工引水隧洞、水电站尾水洞出现了明满流[2-7]流态。明满流，是非恒定流[8]中的一种特殊流态，该流态是一种进口常伴随有吸气漩涡现象，在隧洞内夹杂有不稳定气囊使得隧洞内出现有压与无压周期性变化的不稳定状态，在水工隧洞、水电站尾水洞中均有可能发生[9]。我国盐锅峡导流底孔因为出现明满流，将3.0 m厚的混凝土墩穿透；印度巴克拉坝右岸导流洞出现明满流，冲毁闸门室和隔墙，造成厂房被冲毁，等等。明满流会对隧洞产生空蚀、振动和冲击破坏，形成的脉动压力关系到隧洞的稳定性分析，在水工设计和运行中，一般都是不允许这种流态出现的。如何保证隧洞的安全问题已成为一个重要课题，研究隧洞的水力特性和稳定性[10]具有重要的现实意义。纵观隧洞稳定性分析的发展历程，很多方法都没有从本质上解决问题，论文以雪山水库引水隧洞为例，运用计算流体力学数值模拟软件FLUENT模拟分析引水隧洞在出现明满流时洞内水流脉动压强和流速沿水流方向变化情况，明确隧洞在明满流时的水力特性。
1 工程概况
我省威宁县处于高寒地区，水资源严重匮乏且空间分布不均。随着社会经济发展，各行业对水的需求量有所提高，原有雪山水库蓄水不能满足当地农业灌溉和人畜饮水的需求。为了满足人畜饮水及农业生产要求，采取了引水（拖洛河右岸一级支流部分水资源）入库的方法，设计采用以需定供方式。引水隧洞设计综合考虑地形地质条件和经济投资，初拟隧洞底宽进行调洪演算。在最大引用流量时，水流出现了第一类明满交替流[11-15]。本文运用计算流体力学数值模拟软件FLUENT[16-18]对一般进水口和喇叭形进水口两种不同进水口型式的引水隧洞进行数值模拟，分析比较在明满流流态下，不同进水口型式引水隧洞内水流脉动压强和流速的沿程变化情况，最后分析得出明满流的运动规律。
1.1 断面尺寸拟定
引水隧洞建于引水坝左岸，进口底板高程与引水坝正常蓄水位同高2 445.00 m，设计采用以需定供的方法来设计引水隧洞尺寸，以引水坝正常蓄水位2 445.00 m为起调水位，初拟底宽3.6 m、2.6 m、2.4 m和2.0 m进行调洪演算，调洪演算结果如表1至表4。
引水坝防洪标准与雪山水库主坝一致，设计水位洪水标准取30年（P=3.33%），校核水位洪水标准取300年（P=0.33%）。根据以上调洪演算结果可见，底宽由3.6 m减小至2.0 m时引水坝上游校核水位分别为2 447.91 m增加到2 449.99 m，对引水工程的水位有一定影响，使得引水坝坝高也相应增大，从这个意义上说，隧洞底宽应取大值。但是综合考虑引水隧洞和引水坝总投资，经过初步估算，底宽由3.6 m减小至2.0 m时，总投资由1.21亿元降低至1.13亿元。由此可见，底宽越小，工程投资越小，在底宽为2 m时，最大泄量满足所需引用流量28 m3/s，因此选择了施工最小断面2 m底宽作为引水隧洞的底宽，此是相应的上游校核水位为2 449.99 m，设计水位为2 447.78 m。经过分析比较，最后选用城门洞型隧洞，底板宽2 m，边墙高1.8 m，顶拱直径为2 m，相应的半中心角为90°，隧洞底坡坡降为0.006。
1.2 水流流态分析
根据《水力计算手册》第二版第七篇水工隧洞的水力计算，隧洞水流的流态分为有三种：有压流、无压流和半有压流，半有压流又分为头部水流封闭而洞身为无压流和洞身前半部为有压流后半部为无压流的两种半有压流状态[19]。
对隧洞底坡的判别，可设无压均匀流水深h0趋于洞高a，求此时的流量，继而求出临界水深hk，当h0>hk为缓坡，反之为陡坡。引水隧洞校核水位为2 449.99 m，设计水位为2 447.78 m，底板高程为2 445.00 m，隧洞纵坡i=0.006，糙率n=0.015。
从表5可以看出，引水隧洞在上游水位为校核水位时，洞内水流为半有压流，即明满流状态，当上游水位为设计水位时，洞内水流为无压流状态。
2 明满流数值模拟
针对引水隧洞在校核水位时出现的明满流流态，采用计算流体力学（CFD）数值模拟软件FLUENT模拟分析引水隧洞在明满流流态下的脉动情况，建立两种不同进水口型式隧洞进口段模型，通过模拟计算结果分析得出运动规律。
2.1 引水隧洞进水口模型建立
如前分析所得，隧洞为洞身断面尺寸为2×2.8 m的城门洞型，坡降为0.006的缓坡，在校核水位2 449.99 m时出现明满流，为分析不同的进口型式对明满流流动的影响，此次分析建立两种不同型式的隧洞进水口沿水流方向取0+000.00～0+175.00段进行数值模拟：（1）进水口不做倒圆等其他处理，保持与隧洞洞身段一致的断面尺寸，沿水流方向均为等截面的模型。（2）进水口采用顶面和两侧面收缩，两边侧墙曲线为直径是7 m的1/4圆，顶面收缩采用1/4椭圆，短轴同洞宽2 m，长轴为6.78 m，后接城门洞型洞身段。
2.2 引水隧洞进口段模拟成果分析
通过GAMBIT建模导入FLUENT，在设定进边界条件后，选用非定常模型（湍流模型为标准模型），对上述两种不同进水口型式的引水隧洞进口段进行解算。
对一般进水口型式，选取0+003.39、0+050.00、0+100.00、0+150.00、0+200.00、0+241.00几个典型横剖面和引水隧洞纵剖面；对喇叭形进水口型式，选取0+003.39、0+050.00、0+100.00、0+150.00、0+175.00、0+241.00几个典型横剖面和引水隧洞纵剖面绘制脉动压强分布的等值线图、云墙图分别如图1、图2。
绘制一般进水口和喇叭形进水口型式两种不同进水口型式下，隧洞各个典型剖面最大流速沿水流方向曲线变化图见图3。
在上游校核水位时，隧洞内水流流态为明满流，一般进水口型式和喇叭形进水口型式脉动压强分布分别如图1和图2，结合各截面最大速度分布图进行综合分析可知如下结果。
（1）当进水口为一般进口型式时，最大脉动压强值出现0+075.00断面压强值为20.8 MPa；当为喇叭形进口型式时，沿水流方向最大脉动压强值出现在0+082.00断面压强值为19.4 MPa，但在喇叭形进口接城门隧洞处两侧壁面，出现局部增大现象，最大动压为大小为23.6 MPa。比较最大脉动压强值大小可知，在明满流工况下，采用喇叭形进水口可减小脉动压强，但是在与洞身连接处出现局部增大现象。
（2）不同进水口型式下，引水隧洞同一横截面的速度都是从隧洞中心向底板、侧墙逐渐减小，符合水流粘滞性规律。一般进水口型式时最大流速6.45 m/s，喇叭形进水口型式时最大流速为6.3 m/s，由《水力计算手册第二版》[14]第二篇可知，对于现场浇筑的混凝土防渗衬砌结构，其允许不冲流速为8 m/s，上述模拟结果均在允许范围之内。
（3）隧洞为喇叭形进水口型式时，沿水流方向最大速度在0+000.00～0+003.39段，最大流速急剧增大，在0+003.39～0+010.00段又急剧减小，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后趋于稳定，出现这样的趋势，其原因分析如下：在0+000.00～0+003.39段，由于喇叭形进口采用两侧和顶面收缩，断面面积收缩比较大，根据连续性方程可知，速度增大较快；在0+003.39～0+010.00段，虽然由于水位降落速度增加，但是在喇叭形进水口和城门隧洞连接处水流脉动较强，其作用大于由于水位降落对流速的改变，呈现出速度下降趋势；在0+010.00～0+075.00段，湍动强度减小，由于水流湍动对速度变化影响小于水库水位降的影响，速度开始慢慢回升；0+075.00时，水流收缩至最小水深，后出现雍水曲线流速减小，至最后断面水深趋于稳定后，流速也趋于稳定，出现了图示规律。
3 结论
（1）在校核水位时上游水深已超过隧洞顶，但又没有足够淹没水深保证隧洞为有压时形成明满流，采用喇叭型进水口可使洞内水流更加平顺，减小水流涡量、脉动压强，进而减小了明满流的不利影响。
（2）在明满流时水流湍动强烈，隧洞的底板和洞壁面出现局部负压，隧洞出现这样的水流流态且长时间处于这种工作状态，会对底板和衬砌造成不利影响，给水工建筑物的运行带来很大的安全隐患。在工程中应更好的合理利用地形和地质条件，尽量避免明满流的出现。
（3）通过模拟得出明满流时洞内脉动压强的分布情况，在后期隧洞稳定性分析中对内水压力的把握更加准确，并可用于指导后期施工。
（4）虽然喇叭形进水口可使得洞内水流更加平顺，减小了脉动压强，但是在与洞身连接处出现局部增大现象，施工中应做好相应部位加固处理。
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流体力学报告范文5
关键词：安全工程专业；实验教学；改革
中图分类号：G642.0 文献标志码：A 文章编号：1674-9324（2016）34-0078-02
安全工程专业自改为一级学科开始，国家的重视程度日益明显，各工作岗位对人才的需要也更加苛刻。为了更好地贴近实际需要，提高学生能力，培养工程实践能力变得尤为重要。安全工程本科专业的主干实验课程主要有流体力学、工程力学、电子电工学、安全人机工程学以及个体防护等。这些实验课程从属于理论课程，多数为验证性实验，不利于全面培养学生的实验动手能力、综合分析问题和解决问题的能力。
本文结合现在传统实验教学方法的实际情况，分析传统实验教学体系存在问题，寻找问题产生的原因以及如何对传统实验教学进行改革等三方面进行阐述。
一、传统实验课程教学存在的问题
现在的教学体系普遍以理论与实验课程相结合，但实验内容陈旧、所占课时比例小、应试教育思想严重。
1.实验课程时间少。实验课程所占课时比例小，都是穿插到理论课程中，随着知识点的讲解而进行实验，只是初步熟悉实验器材的操作，对实验原理等并不能完全掌握。并且相关知识点之间的实验无法产生联系，较为分散，不利于学生对学科课程进行整体把握，更无法培养学生对该实验课程的兴趣爱好。
2.实验教学方法单一。实验教学方法多年来未曾有所改变，以学生根据老师所讲内容完成实验为主，得出实验结果并进行数据分析，最后得出结论。学生在实验中忽略了自身思考问题的能力。在实验课程中，缺乏创新、探索与讨论的实验。这种传统的实验教学方法不利于学生在实验课程中发现问题、解决问题并提高自身能力。
3.仪器闲置浪费。由于学校对实验课程不重视，导致实验室少有人关注，实验室环境差，设备陈旧。学生课程按照专业划分，所以实验课程结束后，实验器材闲置。
4.成绩评定方法局限性大。现各高校均以应试教育为先，老师讲解多于学生亲自动手，学生为了达到实验最终结果也是背诵多于理解，缺乏独立思考问题的能力，与社会所需人才不匹配。由于成绩考核只是基于最终实验报告的撰写，而忽略实验过程中学生产生的疑问以及自身能力的培养，限制了学生的发散性思维以及自主创新能力的发挥。
二、问题成因
虽然安全工程已得到了国家重视，但教学依然存在问题，分析问题成因便于解决问题。
1.应试教育体制。由于受传统教育束缚，应试教育体制的影响，学校对实验教学关注不够，导致没有完善的管理制度，没有固定的实验教师队伍。传统教学一般分为理论和实验两部分，而我国一直都是重理论轻实践，最后的成绩只是根据上交的实验报告和实验数据的处理分析来评定，无法真实反映学生在动手能力、创新思维上的水平，而这也是受应试教育体制的影响。
2.实验室管理制度。实验室经常按照专业划分，所以也会出现管理的真空地带，管理制度的不完善，导致了资源的浪费或是实验人数过多效果不佳。大部分实验仪器只是针对某课题而购买，适用范围有很大局限性。在实验教学中，学生没有选择权，无法根据自身能力水平选择实验内容。
三、安全工程实验教学体系改革的几点看法
根据传统实验教学方法的问题，对安全工程实验教学的改革可从完善教学内容、构建实验平台、增设科技创新和科研项目以及完善成绩评定制度四方面入手。
1.完善教学内容。为了使学生全面把握安全工程学科的所有应知应会的实验内容，可将实验教学分为三个等级，分别为公共基础实验、专业基础实验以及专业领域实验。（1）公共基础实验。这部分实验课程为简单的实验仪器应用，实验室制度的了解以及对数据的分析处理等，主要为专业实验课培养基本动手操作能力。①数学实验。数学实验主要应用MATLAB软件进行简单的数学矩阵运算和绘图。②物理实验。主要内容包括：惠斯通电桥实验、验证动量守恒定律、惯性秤测量物体质量、示波器的使用等，旨在为专业实验奠定基础。③电子电工学。主要内容包括：戴维宁定理及最大功率传输条件的研究、单相交流电路的研究、三相交流电路的研究、模拟运算电路，研究由集成运算放大器组成的比例、加法、减法和积分等基本运算电路的功能、日光灯及其功率因数的提高。④化学实验。主要内容包括：常见危险化学品的认知、酸碱滴定、沉淀平衡和电离平衡。（2）专业基础实验课。①工程力学。主要包括：拉伸、压缩实验，通过万能材料试验机观察和分析低碳钢及铸铁在拉伸和压缩过程中的各种现象、扭转破坏实验、金属冲击实验、工字型梁弯曲试验。②流体力学。主要内容包括：静水压强实验、文丘里实验、不可压缩流体恒定流动量定律实验、毕托管测速实验、雷诺实验、管路沿程水头损失实验。（3）专业领域实验。①人机安全工程实验。主要内容包括：运动反应时间测定，检验优势手的反应时间与运动时间是否相关、注意分配测定、双手调节器实验、人体测量实验、闪光融合频率测定实验、错觉实验、人机操作实验、劳动强度与疲劳测定等。②作业环境检测。主要内容包括：粉尘、温度、湿度、辐射强度的测定等。③噪声与振动。主要内容包括：道路交通噪声测量、驻波管法吸声材料垂直入射吸声系数的测定、混响时间的测定、振动仪的使用。④个体防护。主要内容包括：安全帽、滤光镜、防毒面罩、防静电服、保护鞋、安全带等使用方法。
2.构建实验平台。教学内容的丰富可以提高学生的动手能力，但大部分为验证性或认知性的实验，还应该加入能够提高创新意识、工程意识的开放性实验。（1）结合其他学科。为了适应社会需求，可与采矿、环境等学科相结合，培养学生应用专业的数字化软件来解决问题的能力。（2）安排递进式课程。针对原本的实验课程，在学习了基础实验课程、专业基础实验课程以及专业领域实验课程后，可根据学生能力先后参与课程设计、综合实验、科研训练和开放实验，并且在毕业前进入科技研究与创新实验，进一步贴近社会需求。（3）运用引导式教学。运用引导式教学，要因材施教。指导教师以学生独立思考和克服困难为主，指导学生通过自己的努力完成实验。对于实验过程中表现出积极性的学生，应开设自拟实验，学生可以通过自己查阅资料、设计实验方案等提高实际动手能力和创新思维能力。（4）建设开放实验室。由于学生的学习负担非常大，学生对于每门课程的时间分配都较少，应该更好地利用实验课。开放实验室的实验教学，是指学生可以利用课余时间对感兴趣的实验内容等进行自由练习，有效提高了实验室的使用效率。（5）建设安全工程实验中心网站。建设“安全工程实验中心网站”，设置实验教学、教学资源等栏目，开放实验预约系统，满足不同层次学生的自主学习要求。学生实验时可将实验数据或实验成果通过网络上传到教师平台，实现实验室信息化、网络化、智能化管理。（6）开设“虚拟实验室”。利用软件搭建一个现代化或与现实实验室相同的虚拟实验室，不受时间空间限制，为学生提供一个开放的虚拟实验环境，可以测试实验器材临界点、发生危险的实验方法等。
3.增设科技创新和科研项目。学生在学习完基础课程并基本掌握所学内容后，可向教师提出申请，进入科技创新环节或与学长学姐参加科研项目的研究。学生在实验前，根据实验项目要求，查阅文献，设计方案，交教师评析，进行实验，分析数据并得到结论。有利于学生的全面发展，为学生走向工作岗位打下了坚实的基础。
4.完善成绩评定制度。成绩的评定方法很大程度影响着学生的学习兴趣和能力的成长。成绩评定不能只依据实验报告，还应包括对实验的整体把握、实验中的表现以及实验报告的撰写等，以此来真实体现学生在学习过程中所遇到的困难和自身能力的提升空间。
本文结合传统实验教学实际情况，分析了安全工程专业传统实验课程体系存在的问题并分析成因，并从实验教学内容开始提出了解决方法。不仅要对实验教学内容及时更新和补充，还要对现有的实验课程分类并层层递进，让学生充分发挥自己能力的同时不会觉得乏味。为了提高学生学习积极性，不仅要从实验内容进行改变，还要加入新鲜元素，如网络预约实验室、交流平台以及虚拟实验室，来提高学生对安全工程专业的兴趣。为了让学生可以有所提高，在学生完成学校规定的实验课程之后，成绩优秀者还可以自主选题、自主设计进行科技创新实验，或直接进入课题组，为毕业设计和将来工作打下坚实基础。
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流体力学报告范文6
关键词：流体输配管网 实验教学 实验设备
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
流体输配管网是建筑设备与环境、能源与环境系统工程等专业的重要学科基础课程，也是从事能源动力及环保行业的人员必须学习的课程之一。 它集中阐述通风空调、采暖供热、城市燃气、建筑给排水、消防工程、工厂动力等典型工程中各种流体管网的基本原理、计算分析方法、设备选型与设计及调控方法。
针对流体输配管网的课程研究更多集中在教学方式[1]、教学体系[2]、课程教学（包括内容、模式、考核等）[3]以及计算机编程技术在流体输配管网中的应用[4]等方面。在本课程传统教学过程中，存在重视理论教学，轻视实践教学的问题。“流体阻力系数测定实验”“水泵性能实验”“管网性能实验”是建筑环境与设备工程专业在流体力学、流体输配管网、供热工程课程教学中常做的实验[5]，但是这些实验多为演示和体验性实验，不但数量少，而且学生很难得到能力锻炼。近几年，少数大学在实验教学中尝试创新，如中国矿业大学在流体输配管网综合实验台研制和开设方面有所突破[6，7]。实际上，学生上流体输配管网理论课之前对工程流体输配没有概念，对课程内容缺乏感性认识和兴趣，理论教学过程中结合工程实际也较少，更谈不上实践动手能力、设计能力及创新能力的训练与提高了，所以很有必要提供更多的实践机会，开发更多能提高能力的实验，以促进流体输配管网教学效果和学生相关能力的提高。
笔者对流体输配管网实践教学环节做出了一些尝试，开发出生活给排水可拆装综合实验系统，由学生参考设计，并按自己的设计方案进行组装和实验，克服传统教学中学生只看不练、只想不做的状况，增强学生对所学基理论的理解和应用能力，培养学生设计、动手能力及创新意识，达到提高学生综合素质的目的。
1 系统创新构想
1.1 理论性
本系统的设计以流体输配管网的理论知识为基础，其中着重体现“流体输配管网基础知识”“泵与风机”“单相流体输配管网水力特征与水力计算”与“泵、风机与管网系统的匹配”4个方面的知识点运用。学生在设计生活给排水可拆装综合实验系统的过程中，通过对所提供实验组件的不断熟悉与研究，寻求解决问题的方法，进而有助于学生深入体会流体输配管网的相关理论和方法的实用性。同时，学生对于管网设计所涉及的理论计算及计算公式将有进一步的理解，而不是浮于表面的“死记硬背”。
1.2 实践性
流体输配管网是一门理论与实践性都较强的课程，由于课程教学课时少（48学时），如果仅仅靠课堂教学难以获得好的教学效果，必须将实验教学和理论教学有机结合。本系统的设计宗旨就是可以充分锻炼学生的实践能力尤其是动手能力，实验系统的可拆装性就是具体体现。在系统的拆装过程中，学生会面临很多实际问题，而在解决这些问题时，能够将理论知识理解得更加透彻，更体现所学宽泛知识的随机应用。同时，学生动手能力也将得到锻炼。
1.3 思维发散性
书本上的理论是死的，而实际的问题却是千变万化的，如何运用死板的理论知识解决实际的问题，发散性思维是关键。传统的实践教学环节，主要包括验证性实验（即验证某个理论或公式的正确性）和探究性实验（即按照既定的实验说明书进行实验）。本系统设计的目标是打破传统实践教学的狭隘性，拓宽学生思路，提高思维的发散性。学生在实验的设计和实施过程中，可以自由发挥想象，利用现有的工具与配件进行装配，只要最终组装完成的给排水系统能正常工作与实验即可。
1.4 可操作性
由于本实验系统设计与实施要由学生多次重复完成，所以在实验系统组成的零部件设计以及材料选择上都要符合耐久性、通用性和易于拆卸的准则。同时，为了确保学生在实验过程中的安全，系统的设计也要考虑到种种安全措施，如所有尖角都需打磨成圆角、插座需远离水源等。
2 典型拆装实验系统的设计与实现
2.1 实验系统的总体构成
本系统设计是以流体输配管网以及给排水工程所涉及的实际装置为参考依据。实验系统的总体构成示意图如图1所示，组装好的一种典型实验系统照片如图2所示。其主要包括以下部件：热源（热水器）、高位水箱、循环泵、排放水箱、阀门、水龙头、厨盆、支架、连接管道（包括金属软管、胶管、PVC管、塑料管）及电源插座等。
图1 实验系统的总体构成示意图
图2 典型实验系统照片
2.2 实验系统关键部件设计与选择
（1）支架。为一体式结构，为整个系统的支撑与固定，在支架的设计过程中，须要满足功能性需求同时兼顾力学强度和稳定性要求，最终由40×40角铁焊接搭建而成。
（2）热水器。选择普遍应用的家庭用电热水器，既能体现热源作用，又能满足热水供应，同时更加贴近真实生活中的实际应用系统。
（3）高位水箱。为了尽可能满足系统需求水量，其设计容量为60 L（带有液位计），设有排水、给水和溢流管接头，为了防锈选用不锈钢304材料。
（4）循环水泵。它可以用于系统的水循环或者增加给水压力等，可以根据实验设计需要连接于系统的不同位置。
（5）排放水箱。由于排放水箱位于支架的底部，根据支架的设计尺寸选择亚克力浴缸更为合适，既贴近应用实际又方便维护。
（6）厨盆。作为排水末端设备，选择整套不锈钢厨盆，配有可拆卸落水配件及塑料软管，容易实现排水“水封”实验，方便实验台维护。
（7）阀门和水龙头。作为系统的调节与安全拆装配件，选择便于拆装的角阀。为了模拟给水用水端部设备，配置与厨盆相配的厨房水龙头和与热水器相配的花洒喷头。
（8）连接管道及变换接头。由实验室水龙头给上位水箱供水可通过硅胶管连接实现；排水立管提供PVC硬管；给水与排水管道均可由金属软管实现连接；另外配备多个铜制弯头、三通等变化连接件，以备管路连接变化所用。
2.3 实验原理、方法与实施
2.3.1 实验原理
包括给水和排水实验原理：要实现给终端设备供水，管道内的水必须在压力作用下克服流动阻力，而压力来源通常为重力压头、水泵产生的压头或其他介质传递的压头（压气罐）。本实验热水器给水可以采用重力水箱和水箱结合循环增压泵两种方式，厨盆水龙头给水是靠水箱重力实现。实验中涉及排水均为重力作用，即实现排污水从高处流向低处。水箱溢水排出和厨盆废水排出均经过同一个立管排到排放水箱中，而其排水由塑料软管接入室内地漏。此外，厨盆排水能够体现水封作用。
2.3.2 实验方法
实验以学生为主导，教师辅助指导，依据实验条件和要求，精心设计，互助合作完成实验系统搭建与测试，最终完成实验总结与分析报告。实验分五个过程：实验系统与实验方案设计预约与熟悉实验环境及器材完善设计系统与方案具体装配与调试及实验总结。
2.3.3 实施步骤
第一步，根据实验主题和具体要求以及所能提供的配件与工具，预先设计实验系统及实验方案。第二步，预约熟悉实验时间，在教师指导下，按时到实验室熟悉实验准备情况，包括准备好实验安装用配件和工具。第三步，根据实验熟悉情况修缮原设计方案，并做好实验小组具体人员分工合作准备。第四步，按自己所设计方案，到实验室正式搭建实验系统。第五步，指导教师检查系统是否符合实验测试及安全性要求。第六步，按预先设计实验方案进行具体测试，并记录实验数据等。第七步，拆卸已搭建系统，使部件和工具及实验环境恢复原状。第八步，课后撰写实验总结与分析报告并上交指导教师。
3 结束语
在师生共同努力下开发出的生活给排水可拆装综合实验系统，可以形象模拟家庭给排水系统，既使参与学生得到多方面能力培养与锻炼，同时又为后续学生学习流体输配管网创建了自主实验条件，并提出一整套实验实施方法。本课程实验教学尝试以学生兴趣和学识应用为主导，将理论与实践紧密结合，切实实现培养和锻炼大学生的创新思维能力、设计与动手能力。实践证明，本实验教学模式深受学生欢迎，并取得了良好的应用效果。
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