中国石油大学（北京）油气储运级学生专业课重点DOC

致谢：

该纸质版资料由以下12名同学共同认真整理完成，其内容仅代表相关同学个人观点，酌情参考，并联系自己复习情况，查缺补漏。建议多与其他同学沟通交流，分享经验，共同进步！

流体力学：张超 第一、二章；冯浩 第四章；马晨波 第三、七章；李楷 第五、六张；娄晨 第八、九章。

工程热力学：高博翔 第一、二、三章；汪肖宇 第四、五章；陈春 第八、九章；张文华 第十章。

泵与压缩机：孙彩云 第一章；翟向琳 第三章；曹鑫鑫 第四章。

纸质版录入电子版由以下几名同学完成：张欣雨，袁炼，张仲希，郝宝健。由于录入公式过于费时，故公式均省略，大家自行查找。 （个别章节还未完成录入工作，大家稍等）

祝学习进步，考研顺利！

流体力学

第一章 流体的物理性质 1．连续介质假设：内容，意义

2．液体，气体相对密度：液体与4度纯水的密度比较；气体与特定温度压力下空气，氢气密度比较 3．压缩性，膨胀性：概念；定义试：????1dv1dv,?t?； vdpvdt典型题目：习题1-4（联系全微分求解）

4．粘性：定义；单位（动力黏度：泊p，厘泊cp，Pa·s；运动黏度：斯、厘斯、

m2/s）及换算关系。

5、牛顿内摩擦定律：表达式；适用条件；切应力为零的情况（绝对静止，相对静止，紊流附面层以外的核心区域，圆管层流轴线处）；典型题目：1-5、1-6、例1-1（重点）

6、流体运动的内摩擦阻力与固体运动的摩擦阻力区别：P7 7、气体、液体的粘温特性及机理

8、质量力、表面力：定义（作用点及大小两方面）；表示形式；归类（质量力：重力、引力、惯性力、电场力、磁场力；表面力：压力、摩擦力） 9、毛细管现象：原理

第二章 流体静力学

1、绝对静止、相对静止（知道例子：等水平运动容器中的流体、等角速度旋转容器中的流体）

2、静压力：定义；单位（bar/atm/at/mmHg/mH2O）；单位间的换算关系；两个重要性质（内容，证明）

3、流体平衡微分方程：物理意义；使用条件：绝对静止、相对静止、可/不可压

缩流体

4、等压面：定义；等压面方程：P16（会根据此方程求等压面）；等压力与质量力垂直证明见书P16；

5、静力学基本方程：P17 2-8b（各项几何意义、物理意义；适用条件） 6、静力学基本公式：P18 2-10：适用于绝对静止、相对静止 7、绝对压力、相对压力、表压、真空度

8、静压力测量：等压面法，静止的、相互连通的同种液体，同一高度压力相等 9、静止流体作用在平面上的总压力：注意坐标系的选取；等效自由液面 记住常用的形心距（矩形，椭圆）；典型题目：例2-3

10、静止流体作用在曲面上的总压力：等效自由液面（两种密度不同的液体或液面非大气压时）；压力体画法；典型题目：习题2-10,2-11,2-12

第三章 流体运动学

（一）、描述运动的两种方法

1、拉格朗日法（着眼于流体质点）

r?r(a,b,c,t),初始时刻t?t0,流体质点坐标（a,b,c）2、欧拉法（着眼于空间点）

u?u(x,y,z,t)

理解加速度的两部分，时变（当地）加速度由于流体不稳定性引起；位变（迁

移）加速度由于流动不稳定性引起。记忆质点倒数公式。 （二）流动分类

1、按介质分类：牛顿、非牛顿；理想、实际；可压缩，不可压缩流体 2、按状态分类：稳定、不稳定；层流、紊流；有旋、无旋等 3、按空间分类：一元、二元、三元（概念） （三）运动学基本概念： 1、迹线（概念，会求迹线）

2、流线（概念、性质5点，会求流线方程）

（等直流函数=流线）推出流函数、及判断流函数存在性 3、流管、流速、总流（概念）、有效断面（概念）、流量（由速度表示（平均速度Q?V?A；流体流速） Q??udA）

A—（四）连续性方程

1、系统、控制体（概念、区别） 2、一元稳定流方程 P49 3、空间连续性方程 P51（3-31——3-33b） 会判断是否可压缩 (五) 知道流体微团与刚体运动形式区别

会判断有旋与无旋

第四章 流体动力学 一、欧拉运动方程 1.推导：牛二定律 *联想：欧拉平衡方程中 矢量形式 2.适用范围

二、理想流体的伯努利方程：（定性解释物理现象：吹纸、吹乒乓球、飞机升空、乒乓球旋转等）

1.推导：欧拉运动方程→理想流体伯努利方程 2.方程

3.适用条件：1理想不可压缩流体；2质量力只有重力；3沿稳定流的流线或微小流速

4.意义：几何意义：沿流线总水头为常数；物理意义：沿流线总比能为常数。 三、实际流体总流的伯努利方程

1.*缓变流：指流线之间的夹角比较小和流线曲率半径比较大的流动 特点：1可以忽略由于速度大小或方向变化而产生的惯性力 2缓变流的有效断面可以看成是平面

2.动能修正系数α：（圆管紊流α=1.05~1.10，工程α=1）

物理意义：总流有效断面上的实际动能对按平均流速算出的假想动能的比值。 α是由于断面上速度分布不均匀引起的，不均匀性愈大，α值越大。 3.方程

4.适用条件：稳定流动；不可压缩流体；作用于流体上的质量力只有重力；所选取断面为缓变流断面；两端面间无能量输入或输出。

5.注意事项：（1）方程中位置水头是相对而言的，只要方程两边所选取的基准面一致就可以。

（2）两个断面所用的压力标准必须一致。 （3）一般要与连续性方程联立求解。 （4）一般采用国际单位制。

（5）有效截面上的参数，如位置高度和压强应为同一点的；绝对不

允许在式中取有效截面上A点的压强，又取同一有效截面上另一点B的位置高度。 6.应用 1节流式流量计

分类：孔板、喷嘴、文丘利管

基本原理：管路中液体流经节流装置时，液流断面收缩，在收缩断面处流速增加，压力降低，设节流装置前后产生压差，通过这个压差来计量流量大小。 换算过程：略

思考：如果通过文丘利管的流量不变，试问管道倾斜放置与水平放置的两种情况的差别？

2测速管（皮托管）：将流体动能转化为压能，进而通过测压计测定流体运动速度的仪器。 3*喷射泵：

工作原理：自喷管射出的液流经收缩扩散管的细径处，流速急剧增大，使该处的压强小于大气压强而造成真空，将液箱内的液体吸入泵内，与主流混合后排出。 4水力坡降与水头线

水力坡降：沿流程单位管长上的水头损失。

水头线画法：（1）画出矩形边框；（2）根据各断面的位置水头画出位置水头线，位置水头线也就是管线轴线；（3）根据水头损失的计量结果画出总水头线，总水头线一定要正确地反映出水力坡降的变化情况，即小径处的水力坡降一定要大于大管径处的水力坡度。（4）再依据压力水头的大小画出测压管水头线，注意两点，一是测压管水头线与总水头线的高差必须能够反映出流速水头的变化情况；二是测压管水头线与位置水头线之间的高压必须能正确反映出压力水头的变化情况；（5）给出必要的标注。

四、泵对液体能量的增加（结合《泵与压缩机》） 带泵的伯努利方程 泵的有效功率

五、动量方程（计算题，大题）

1.推导：单位时间内物体动量变化等于作用于该物体上外力的和 选取控制体 2.方程

注意：1各量正负号 2力的方向

3.应用：（注意书上例题与习题） 1液流对弯管的作用力 2射流对固体壁面的冲击力 3射流的反推力

第五章 量纲分析与相似原理 一、概念【掌握】

1.量纲（概念）、基本量纲、量纲公式； 2.量纲和谐原理（内容）； 3. π定理；

4.相似条件（几何、运动、动力），各相似条件的要求； 5.牛顿一般相似原理内容

6.牛顿数、弗劳德数、雷诺数、欧拉数其定义及物理意义 7.正态模型、变态模型（了解） 二、应用【熟练运用】

1.用量纲分析法（依据量纲和谐原理）及π定理推到物理现象关系式（估计不会考大题）

第六章 粘性流体动力学基础 一、概念

1.流动阻力的分类（了解）； 2.水力半径的定义及其应用（了解）；

3.雷诺实验的装置（了解）、流动状态分类（理解）、上临界流速和下临界流速（了解）、实验现象（了解）；

4.N-S控制方程形式、适用条件及各项所代表的物理意义（掌握、应用）； 5.紊流产生的机理（理解）、紊流中不同的流区（了解）、水利光滑管、水利粗糙管（理解）、混合长度理论（理解）；

注：??CpCv不是常数，而Cp?Cv?Rg为常数。

一般来说，温度越高，比热容越大，因为温度越高，双原子和多原子分子内部的原子振动动能增大

④ 理想气体的定值摩尔热容：见课本 ⑤ 理想气体的热力学能：见课本

理想气体的焓：见课本 ⑦ 理想气体的熵：见课本

3.3 理想混合气体的基本定律，混合气体的成分，平均摩尔质量和平均气体常数 ① 道尔顿定律：理想混合气体的总压力等于各组元分压力之和，即p??pi

i?1k② 分体积相加定律：理想混合气体的总体积等于各组元的分体积之和，即

V??Vi

i?1k③ 混合气体成分的表示方法有三种：质量分数、摩尔分数、体积分数。

注：各成分之间的关系。 ④ 混合气体的平均摩尔质量 ⑤ 混合气体的平均气体常数

3.4 理想气体的基本热力过程，多变过程的计算及p-V图、T-S图表示 ① 定容过程 ② 定压过程 ③ 定温过程 ④ 定熵过程 ⑤ 多变过程 ⑥ p-V图，T-S图

注：a. 在p-V图，T-S图中，从定容线出发，n由???0???，按顺时针方向

递增

b. 在p-V图中，从左下穿过，右上穿出等温线为升温，反之为降温；从左下穿过，右上穿出等熵线为吸热，反之为放热；从左穿过，从右穿出等容线为膨胀，反之为压缩；从下穿过，从上穿出为升压，反之为减小。

c. 在T-S图中，从右下穿过，左上穿出等容线为膨胀，反之为压缩；从右下

穿过，左上穿出等压线为升压，反之为降压；从左穿过，右穿出等熵线为吸热，反之为放热；从下穿过，上穿出为升温，反之为降温。 第八章 8-1热传导 热流密度 8-2热对流 8-4传热过程简介 第九章

9-1-2导热基本定律（P176） 1）傅里叶定律

2）导热微分方程（平板） *P184 单值性条件

A几何条件b物理条件c时间条件d边界条件（1、2、3） 9-2稳定导热

*1，平板（类似于8-4） *2，圆桶（P193） 9-3非稳定导热

*傅里叶数，毕渥数物理定义 *集总参数法（使用条件） 最重要为9-2，9-3 答题

第十章对流换热

本章的总体思想是：通过边界层等理论简化对流换热微分方程组，再在单值性条件下求解对流换热微分方程组以求解h，之后，通过牛顿冷却公式求解对流换热量ф。核心问题就是求解h。本章的重点是：牛顿冷却公式；边界层理论；相似原理；四个准数的定义及物理意义。以下是各节要点：

第一节 概述

1、名词：对流换热概念

2、牛顿冷却公式及其适用条件

3、通过对流换热的物种影响因素归纳对流换热的类型（求解h的总框架）

???层流外部?????紊流????强迫???????层流??内部????湍流????单相（一般不讨论多相） ????层流?大空间（比如教室）????湍流???自然?????层流??有限空间（如双层玻璃窗内空间）????湍流????4、了解物理性质参数中，哪些是影响自然对流，哪些是影响强迫对流的

5、注意计算时特征长度的选取：管内流动—管内径，外掠—管外径，横掠—管外径

第二节 对流换热的数学描述

1、对流换热微分方程：（我认为推导过程不重要） 大致了解推到的假设（6个） 了解能量微分方程各项的意义 微分方程组的适用条件 2、了解两类单值性条件 3、边界层理论：

提出的目的是简化对流换热微分方程组； 流动边界层及热边界层的概念； 临界距离； 层流边界层，湍流边界层的内流层底层，及湍流核心内热量传递的主要方式（对流还是导热）；

边界层的四个特征了解一下；

局部表面传热系数h随便阶层变化示意图（第二版P243）一定要记清，及其变化的解释（P245第三段）。

第三节 外掠等壁温平板层流换热分析解简析

1、本节的主要目的是抛砖引玉；引出对流换热的实验法求解及关联式； 2、平均努赛尔系数含义及与努赛尔数关系；

3、流动边界层及热边界层厚度，平均努赛尔特征数求解

第四节 对流换热的实验研究方法

1、物理现象相似 定义 2、相似条件

3、四个准数的定义及物理意义 4、特征数关联式

第五节 单相流体强迫对流换热特征数关联式 和 第六节 自然对流换热

????层流???管内?湍流????????等壁温????强迫外掠（纵掠）??????常热流????1、单相?式；适用条件；特征量选取?对流换热：特征数关联?管外??圆柱体（单个）??????横掠?管束??????????层流??自然???大空间????湍流??

2、如何把握

主要理解关联式如何用，一共八个，考的话应该会给公式，因此关联式和适用条件大致了解，但是三大特征量（定性温度，特征长度，特征流速）由其是特征长度一定要知道如何去选

往复活塞压缩机 一、 1）基本结构

*2）工作循环：理论工作循环过程、假设（4点）/实际工作循环过程，两者循环对应的P-V图、两者的区别 3）多级压缩 *①优点：4点

*②实际容积流量、标准容积流量定义 ③活塞压缩机的吸气量（公式）④活塞压缩机排气量 泄露分类及个自定义

公式中各项分别代表什么，主要影响因素分别是什么？

实际排气量 n （注意每项单位）

*影响排气量因素：①②③④四点 ⑤凝析和凝析系数 定义 （以前考过） 相对湿度的三种情况

要会判断什么情况下会有凝析液析出 分压定律 凝析系数得出过程

⑥排气温度及排气压力定义 ⑦功率、效率

指示功率、轴功率、驱动功率、等温理论效率、等温总效率定义、绝热理论效率和绝热总效率。*（计算） ⑧级数选择和各级压力比分配

*a）各级压力比的分配应按最省功原则进行 等压比推导过程

b）最佳压力比和级数选择，以及选择 依据 4）变工况工作①②③

*排气量调节：①②③④⑤，各自原理及P-V图 5）类型及选择 A主要参数：①②③④ B类型：①②③

*C活塞式压缩机特点及选用原则（考过） 6）主要零部件：①②③④⑤⑥⑦ 气阀结构及原理 *三六瓣环填料密封院里

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