《流體力學》教學大綱

1、個人整理精品文檔，僅供個人學習使用流體力學教學大綱、基本信息課程名稱流體力學課程編號英文名稱課程類型專業(yè)基礎(chǔ)課總學時理論學時 實驗學時實踐學時學分預修課程高等數(shù)學，大學物理，工程力學適用對象環(huán)境工程課程簡介課程的主要內(nèi)容包括流體靜力學，流體動力學，量綱分析與相似原理，流 動阻力和能量損失，有壓管流，明渠均勻流，孔口管嘴閘孔出流和堰流， 滲流等。學生通過該課程的學習，掌握流體的基本力學性質(zhì)；理解外力作 用下，流體的靜止與運動規(guī)律；掌握流體與邊界的相互作用。課程的學習 將有利于數(shù)理、力學基礎(chǔ)知識的鞏固與提高，培養(yǎng)分析、解決實際問題的 能力，為后續(xù)專業(yè)課程學習及環(huán)境工程實踐奠定基礎(chǔ)。、教學目標及任務

2、流體力學”作為環(huán)境工程專業(yè)的專業(yè)基礎(chǔ)課，是連接前期基礎(chǔ)課程和后續(xù)專業(yè)課程的橋梁。學生通過該課程的學習， 掌握流體的基本性質(zhì)， 流體靜止與運動的規(guī)律及流體與邊界的相互 作用、明渠流、管流、堰流等知識，具備流體計算（水力計算）的基本技能，為解決環(huán)境工程專 業(yè)中的相關(guān)流體力學問題奠定基礎(chǔ)。本課程支撐環(huán)境工程專業(yè)畢業(yè)要求、 、和。三、學時分配教學課時分配章節(jié)章節(jié)內(nèi)容講課實驗實踐合計緒論工程流體力學的任務及研究對象； 流體的主要物理力學性質(zhì)； 作用在流體上的力； 流體力學的研究方法第一章流體靜力學第二章流體動力學基礎(chǔ)第三章量綱分析與相似原理第四章流動阻力和能量損失1 / 11個人整理精品文檔，僅供個人學

3、習使用第五章有壓管流第六章孔口管嘴閘孔出流和堰流第七章明渠均勻流第八章滲流合計四、教學內(nèi)容及教學要求緒論第一節(jié)流體力學的任務和發(fā)展簡史第二節(jié)連續(xù)介質(zhì)假定與流體的主要物理性質(zhì). 連續(xù)介質(zhì)假設(shè).流體的主要物理性質(zhì)習題要點：牛頓內(nèi)摩擦定律的理解與應用第三節(jié)作用在流體上的力習題要點：質(zhì)量力與表面力的概念第四節(jié)流體力學的研究方法本章重點、難點：黏性、牛頓內(nèi)摩擦定律、質(zhì)量力、表面力、連續(xù)介質(zhì)概念。本章教學要求： 了解流體力學的發(fā)展簡史， 了解本課程在專業(yè)及工程中的應用； 掌握流體主 要物理性質(zhì)，特別是黏性和牛頓內(nèi)摩擦定律；理解作用在流體上的力；掌握連續(xù)介質(zhì)、不可 壓縮流體及理想流體的概念；了解研究流體運動

4、規(guī)律的一般方法。第一章 流體靜力學第一節(jié)流體靜壓強特性第二節(jié)流體平衡微分方程. 流體平衡微分方程. 流體平衡微分方程的積分. 等壓面 習題要點：流體平衡微分方程的推導 第三節(jié)流體靜力學基本方程. 流體靜力學基本方程2 / 11個人整理精品文檔，僅供個人學習使用. 壓強的表示方法3. 測壓計習題要點：流體靜力學基本方程的應用，壓強表示與計算 第四節(jié)液體的相對平衡. 液體的相對平衡. 液體的相對平衡在生產(chǎn)中的應用習題要點：等壓面方程，壓強分布規(guī)律第五節(jié)作用在平面上的液體總壓力. 圖解法. 解析法習題要點：平面靜水總壓力的計算第六節(jié)作用在曲面上的液體總壓力習題要點：曲面靜水總壓力的計算本章重點、難點

5、：靜壓強及其特性，點壓強的計算，靜壓強分布圖，壓力體圖，作用于平面 壁和曲面壁上的液體總壓力，流體平衡微分方程的建立與應用。本章教學要求： 理解流體靜壓強的概念； 掌握靜水壓強的特性， 壓強的表示方法及計量單位； 掌握流體微分方程及其物理意義； 掌握液柱式測壓儀的基本原理； 熟練掌握平衡流體靜壓強 的分布規(guī)律及點壓強的計算方法；掌握作用于平面壁和曲面壁上的液體總壓力的計算。第二章 流體動力學基礎(chǔ)第一節(jié)描述流體運動的二種方法. 拉格朗日法. 歐拉法.流線跡線脈線習題要點：流線與跡線方程求解第二節(jié)描述流體運動的概念習題要點：掌握流體運動的概念第三節(jié)流體運動的類型習題要點：掌握流體運動類型及其特性3

6、 / 11個人整理精品文檔，僅供個人學習使用第四節(jié)流體運動的連續(xù)性方程. 流體運動的連續(xù)性微分方程. 總流的連續(xù)性方程. 流體流量的測量習題要點：連續(xù)性方程推導與應用；流量計的類型及原理第五節(jié)流體微元運動的基本形式. 流體微元運動形式的分析. 速度分解定理習題要點：流動線變率、角變率、角轉(zhuǎn)速計算第六節(jié)無渦流和有渦流習題要點：流動無渦與有渦的判別第七節(jié)理想流體運動微分方程. 歐拉運動微分方程. 葛羅米柯（蘭姆）運動微分方程習題要點：運動微分方程的推導第八節(jié)理想流體元流能量方程. 理想流體運動微分方程的積分 . 元流的伯努利方程. 功能原理推導理想流體元流伯努利方程. 理想流體元流伯努利方程的物理

7、意義和幾何意義. 皮托管習題要點：皮托管的應用第九節(jié)實際流體的運動微分方程. 以應力表示的實際流體的運動微分方程. 流體質(zhì)點的應力狀態(tài). 實際流體的運動微分方程納維斯托克斯方程習題要點：運動微分方程的推導第十節(jié)實際流體總流的伯努利方程. 漸變流過水斷面上動水壓強的分布規(guī)律4 / 11個人整理精品文檔，僅供個人學習使用. 恒定總流能量方程. 總流能量方程的應用條件和應用方法. 文丘里管習題要點：總流能量方程的應用第十一節(jié)總流的動量方程. 總流的動量方程. 總流動量方程的應用條件和應用方法習題要點：總流動量方程的應用 本章重點、難點：跡線與流線，流體流動的基本概念，無旋流與有旋流，連續(xù)性方程、伯努

8、 利方程、動量方程及其應用。本章教學要求：了解描述流體運動的兩種方法，建立以流場為對象的描述流體運動的概念； 了解流體微團運動的基本形式， 理解有勢流動和有旋流動， 能判別有渦流與無渦流； 了解流 體運動的微元分析法； 掌握理想流體運動微分方程及其伯努利積分； 了解納維 斯托克斯 方程及其各項的物理意義； 掌握流體運動的總流分析法， 能綜合運用連續(xù)性方程、 總流能量 方程和動量方程計算總流問題。第三章 量綱分析與相似原理第一節(jié) 量綱分析. 量綱和單位. 量綱和諧原理. 瑞利法. 定理習題要點： 定理的應用第二節(jié) 流動相似的概念. 幾何相似. 運動相似. 動力相似. 初始條件與邊界條件相似. 牛頓一般相似原理習題要點：相似概念的理解5 / 11個人整理精品文檔，僅供個人學習使用第三節(jié)相似準則. 重力相似準則. 粘滯力相似準則. 壓力相似準則. 相似準則. 表面張力相似準則習題要點：相似準則的應用 第四節(jié)準數(shù)方程習題要點：準數(shù)方程概念理解 第五節(jié)模型試驗. 雷諾模型. 弗勞德模型掌握量綱分析方法及其初習題要點：原型與模型的轉(zhuǎn)換 本章重點、難點：量綱分析法，相似原理，相似準則。 本章教學要求： 理解相似的概念、 相似準則和對實驗的指導意義； 步運用；了解模型實驗方法及內(nèi)容。第四章 流動阻力和能量損失 第一節(jié)流動的種流動形態(tài)層流和湍流. 雷諾實驗層流和湍流. 流