本书主要是为动力工程及工程热物理一级学科流体机械与工程方向的专业平台课“流体机械课程设计”而编写的,也可以作为相关课程学习、生产实习或综合论文训练的参考教材。
流体机械课程设计是一门很特殊的本科生课程,具有很强的理论联系实际的特征。本质上讲,课程设计就是在专业课学习的基础上,应用所学知识开展工程设计,不需要单独编撰教材;同时由于其涉及的知识面广,通常也难以将所有相关的知识综合起来编成教材。通过调研国内外其他大学类似课程可知,流体机械课程设计的课程内容都属于专业课教学范畴,如日本一些大学开设的“设计制图”,国内大学开设的“水力机械课程设计”或“泵课程设计”,欧美大学多采用研究训练项目等形式开设的课程等。到目前为止,国内外大学在进行流体机械课程设计的教学时,一般是借助一些流体机械理论的教材、专门的设计技术手册,或采用相关的论文或零散技术资料作为参考材料。
随着我国本科教育向“宽口径、厚基础、重创新”的人才培养理念转变,课程体系发生了根本性的变化。流体机械与工程二级学科开设的原有课程如“流体机械概论”、“流体机械原理”、“流体机械水力设计”、“流体机械强度计算”、“流体机械课程设计”等课程需要安排至少14个学分的课堂教学,而这些教学内容在动力工程及工程热物理一级学科本科生培养实施方案的课程体系中只能有7~8个学分。这种新的课程体系尤其对课程设计的教学提出了极大的挑战,即如何在有限的专业知识学习的基础上,指导学生开展一个完整的流体机械设计过程,培养学生应用知识、自我实践的能力。
通过近几年的流体机械课程设计教学实践,我们根据原有课程体系与本课程相关的紧密程度对教学内容进行了精炼,突出基本概念及主要设计方法,以满足流体机械课程设计教学中少量知识讲授、大量设计实践的实际要求。
本书是在清华大学有关课程讲义的基础上编写的,参考了国内外相关教材、手册、论文等,主要论述了流体机械的基本知识、叶片泵的结构设计与流动设计、流体机械内部流动模拟及性能预测、泵的优化设计及优化运行等。在内容编排上力求精炼,在知识结构上便于学生拓展,总体上具有很强的理论联系实践的特点。 全书共分6章,其中第1~4章由罗先武、季斌和许洪元编写,第5章由季斌编写,第6章由季斌、许洪元编写,全书由罗先武统稿。承蒙瞿伦富教授对全书进行了细致的校对,余伟平高级工程师为本书提供了大量参考的工程图纸,在此表示衷心感谢!
由于编者水平有限,谬误和疏漏在所难免,恳请读者不吝指正。
编 者
2012年1月于清华园