《流体力学》课程教学大纲.docVIP

PAGE PAGE 1 《流体力学及流体机械》课程教学大纲 一、课程与任课教师基本信息 课程名称：流体力学及流体机械 课程类别：必修课■ 选修课□ 总学时/周学时/学分：64 其中实验（实训、讨论等）学时：8 授课时间：三（5，6）、五（1，2）/1-16周 授课地点：7B412 答疑时间、地点与方式：1.每次上课的课前、课间和课后，采用一对一的问答方式；2.每次发放作业时，采用集中讲解方式。 二、课程简介 《流体力学及流体机械》以流体为研究对象，主要研究流体静止和运动时所遵循的基本规律，以及流体与其它介质之间的相互作用，用以解决工程实际问题。《流体力学及流体机械》分为流体静力学、流体运动学和流体动力学三大部分，包括流体的物理性质、流体平衡规律、静止流体作用在物面上的力、流动的基本概念、流动连续性方程、流动微分方程、能量方程、动量方程、流动实验理论、管流阻力、管线设计计算等基本概念、理论和方法。 三、课程目标 本课程是热能工程专业、流体力学等专业的专业基础课。通过本课程的学习，了解流体的主要物理性质，掌握流体静力学、运动学及动力学的基本理论、基本方程及其工程应用，掌握流动阻力与水头损失力的计算、掌握压力管道的水力计算、了解一元非恒定流动基本概念及基本计算、掌握气体动力学基础知识等内容。初步掌握工程应用的基本方法和实验技能，为学习后继课程，为从事流体、传热、能源工程等专业技术工作奠定基础。 四、与前后课程的联系 本课程以高等数学、大学物理、工程力学、工程热力学为基础，通过本课程的学习培养学生具有初步对工程问题的简化能力，具备一定的分析与计算能力，是学习有关后继课程和从事专业技术工作的基础。 五、教材选用与参考书 1．选用教材：《工程流体力学》，杨树人，汪志明，何光渝，崔海清主编，石油工业出版社，2006年第一版。 2．参考书：《工程流体力学》，袁恩熙主编，石油工业出版社，1986年。 六、课程进度表 表1 理论教学进程表 周 次 教学主题 要点与重点 要求 学时 1 流体的主要力学性质、作用在流体上的力 工程流体力学的研究对象；流体的特性、连续介质假说；流体的密度和重度；流体的压缩性、膨胀性和粘性；作用在流体上的力 正确理解流体的主要物理性质，特别是粘性和牛顿内摩擦定律；正确理解流体连续介质、理想流体和实际流体、不可压缩流体和可压缩流体的概念。 4 2 流体静压力及其性质、流体平衡方程 流体静压强及特性；流体平衡微分方程式；流体静力学基本方程式；压力的基准和计量 掌握流体静压强的概念及其性质；掌握流体平衡微分方程式及应用 4 3 静力学基本公式及其应用、流体作用在平面上的总压力 流体相对平衡；静止流体作用在平面上的力；静止流体作用在曲面上的力 能够熟练地进行点压强和总压力的计算 4 4 描述流动的两种方法、流动的分类 研究流体运动的拉格朗日法及欧拉法；流体运动的基本概念 了解描述流体运动的两种方法，建立以流场为对象描述流体运动的概念 4 5 流体运动学的基本概念、连续性方程、流体微团运动分析 恒定流动的连续性方程；理想流体运动微分方程式 掌握连续性方程式，流体微团运动的基本形式和理想流体运动微分方程式（欧拉运动方程式） 4 6 理想流体运动微分方程 理想流体伯努利方程式 牢固掌握流体运动的总流分析法 2 7 实际流体总流伯努利方程 实际流体伯努利方程式及其意义；伯努利方程式的应用；泵对液体能量的增加；系统与控制体 能够比较灵活地综合运用连续方程式，能量方程式（伯努利方程式）计算总流问题 4 8 动量方程及其应用 动量定理及其应用 动量方程式计算总流问题 2 9 量纲分析、相似原理 因次分析和相似原理中的基本概念，π定理的具体应用 掌握因次分析法，掌握力学相似概念和主要相似准则的意义及用途 4 10 管路中流动阻力的成因及分类、两种流态及其判别标准 实际流体运动微分方程式；管路中流动阻力产生的原因及分类层流与紊流 掌握流体运动微分方程式（纳维—司托克斯方程式）及应用；掌握流体运动的两种流动状态及其判别；了解能量损失阻力系数和水头损失的原因 2 11 粘性流体运动方程、圆管中的层流流动 圆管层流分析；紊流理论浅析 掌握圆管中层流的流动规律 4 12 局部水头损失 管路中的沿程阻力；局部阻力；附面层理论基础 明确影响阻力系数的因素，熟练掌握计算阻力系数和水头损失方法；了解边界层概念和边界层分离现象 2 13 压力管路、孔口和管嘴出流 管路特性曲线；长管的水力计算；沿程均匀泄流；短管的水力计算；孔口和管嘴出流； 理解长管、短管，串联、并联管路的水力特性的概念；掌握有压定常管流的水力计算，掌握孔口、管嘴的水力计算。 4 14 理想不可压缩流体平面流动 平面势流基本理论 掌握平面流动及其流函数，流函数存在条件、意义及其