石油高校流体力学实验课创新体系研究

　　流体力学是建立在理论、实验和计算三大支柱上的一门课程，长期以来在我国石油高校已形成了相对稳定的课程体系[1]。高等流体力学、工程流体力学是石油院校的重点课程，是油气田勘探开发专业、机电专业、化工专业等多个专业必修的重要基础课程，而流体力学实验室正是配合这些重点课程进行教学实验的重要阵地。

　　实验课教学在培养学生能力方面具有得天独厚的条件，它可以面对面传授知识，可以通过实验操作训练学生的动手能力和发现问题、分析问题、解决问题的能力，实验教学有利于培养学生的综合能力和创新能力，对于行业特色鲜明的石油院校来讲，流体力学实验室正发挥着越来越大的作用。

　　石油高校面向石油行业培养人才，而石油行业具有系统庞大、学科交叉、技术更新快等特点[2]，这不仅对课堂教学提出了新的要求，同时也对实验教学提出了更高的挑战。作为一个与采油、钻井、储运等多方面石油专业知识结合紧密，理论性、技术性和实践性都很强的课程，流体力学实验教学日渐成为知识与能力、理论与实践相结合的关键，是训练技能、培养创新意识的重要手段，是石油高等院校培养学生的一个重要环节，在石油高等教学体系中占有十分重要的地位。

　　一、研发及改良实验仪器

　　（一）研制特色新设备

　　长期以来，流体力学作为高等工科院校一门主要技术基础课，其实验教学设备日趋完善，但石油高校如何针对行业特点，研制特色鲜明的流体力学实验设备是培养学生理论功底、创新意识和独立工作能力的关键。本着高起点、高水平、创特色的原则，中国石油大学（北京）流体力学实验室与清华大学水力学实验室共同研究开发实验教学仪器，成功研制出多功能管路实验台、串并联管路实验仪等。这些创新仪器各具特色，不少仪器具备了浓厚的石油工程专业实验设备特点。其中多功能实验装置操作方便，系统稳定，测试精度高，成为带有明显行业特点的国内首台多功能大型实验教学仪器，目前正在申请专利。这套仪器可以做 8 个实验项目，能测量层流和紊流的局部阻力，获得粗、细不同管路的沿程阻力数据以及实现文丘里流量的测量等，也94《石油教育》双月刊 3/2012能用于模拟钻井过程、油品存储和运输过程，分析流体在管道内的流动规律，计算压力、阻力、流速和输量的关系。串并联管路实验装置由多条实验管路、孔板流量计与自动数据采集系统构成，通过实验可以很好地研究流量分配规律。

　　这些自行研制的流体力学实验仪器，创出了石油行业自己的特色和水平，丰富了实验内容，使设计型实验由零上升到 15%。通过设备改进和创新使整个实验设备系统更加完整、充实，实验内容更趋合理。学生通过这些实验进一步巩固和深化了基本理论与专业知识，将会对未来从事石油领域的科研工作提供很大的帮助，有利于他们在石油生产建设和管理中更好地发挥作用。