同濟大學流體力學教學大綱正式稿

1、流體力學課程教學大綱 FluidMechanics課程編號： 學分：3 總學時： 54大綱執(zhí)筆人：王振亞、王毅剛 大綱審核人：楊志剛一、課程性質(zhì)與目的性質(zhì)：流體力學是汽車學院發(fā)動機方向和車身方向的一門重要技術(shù)基礎課程，是必不可少的先修課程。目的和意義：本課程的目的就是要通過各個教學環(huán)節(jié)，使學生掌握流體力學的基本知識（基本概念、原理和研究方法）、有關(guān)的計算方法和必要的實驗技能，具備應用流體力學知識對實際問題進行分析和計算的能力，為后續(xù)專業(yè)課的學習和將來從事科學研究和專業(yè)技術(shù)工作打下良好基礎。二、課程面向?qū)I(yè)車輛工程的發(fā)動機方向和車身與空氣動力學方向。三、課程基本要求 學生學習本課程應達到下列基本

2、要求：（1）正確理解流體力學中的一些基本概念和流動的基本特征；（2）掌握研究流體運動的一些基本方法；（2）熟練掌握連續(xù)性方程、伯努利方程、動量方程，對工程中的一般流體流動問題具有分析和計算的能力；（4）正確理解量綱分析和相似原理對實驗的指導意義以及掌握一定實驗技能與方法，具有測量流動參數(shù)、分析實驗數(shù)據(jù)和編寫實驗報告的能力；（5）正確理解理想不可壓縮流體流動與不可壓縮粘性流動的基本原理與它們之間的區(qū)別，掌握流體在管道中運動阻力和水頭損失的計算，繞物體流動的流體邊界層性質(zhì)。；（6）了解定常一元可壓縮氣流的基本知識。四、實驗基本要求掌握一定實驗技能與方法，具有測量流動參數(shù)、分析實驗數(shù)據(jù)和編寫實驗報告

3、的能力五、課程基本內(nèi)容緒論教學基本要求：（1）流體運動與流體力學；（2）流體力學與科學；（3）流體力學與工程技術(shù)；（4）流體力學的研究方法。 第一章 流體及其主要物理性質(zhì)教學基本要求：（1）掌握流體的慣性、黏性、壓縮性、膨脹性等主要物理性質(zhì)；（2）理解流體微團及質(zhì)點的概念、連續(xù)介質(zhì)模型及建立的條件；（3）了解作用在流體上的力（質(zhì)量力和表面力）。第二章 流體靜力學教學基本要求：（1）理解和掌握流體靜壓強及其特性；（2）了解流體平衡微分方程式，理解其物理意義；（3）掌握流體靜壓強的分布規(guī)律及點壓強的計算（利用等壓面），（4）掌握流體靜壓強的量測和表示方法，掌握相對平衡原理，解決等壓面的形狀特別是自

4、由液面的形狀問題，會計算旋轉(zhuǎn)液體中各點的壓強；（5）了解作用于平面壁和曲面壁上流體總壓力的計算。第三章 流體運動學基礎教學基本要求：（1）了解描述流體運動的兩種方法；（2）理解描述流體流動的一些基本概念，如恒定流與非恒定流、流線與跡線、流管、流束與總流、過水斷面、流量及斷面平均流速等；（3）流體微團的的運動和變形第四章 流體動力學基礎教學基本要求：（1）系統(tǒng)與控制體，雷諾輸運定理（2）掌握對控制體的流體力學積分方程：連續(xù)性方程、伯努利方程、動量方程，并能熟練應用于求解工程實際問題；（3）了解動量矩方程及其應用；（4）掌握微分形式的流體力學基本方程第五章 實驗流體力學及相似原理和量綱分析教學基本

5、要求：（1）掌握相似理論，量綱分析；（2）了解空氣動力學實驗設備；（3）了解汽車風洞試驗技術(shù)第六章 理想不可壓縮流體的定常流動 教學基本要求：（1）掌握理想不可壓縮流體一元流動基本方程（2）熟悉不可壓縮流體的平面勢流理論；（3）了解理想流體有旋流動的基本定理。；第七章 粘性不可壓縮流體流動教學基本要求：（1）了解雷諾實驗過程及層流、紊流的流態(tài)特點，熟練掌握流態(tài)判別標準；（2）掌握圓管層流基本規(guī)律，了解紊流的機理和脈動、時均化以及混合長度理論；（3）了解尼古拉茲實驗和莫迪圖的使用，掌握阻力系數(shù)的確定方法；（4）理解流動阻力的兩種形式，掌握管路沿程損失和局部損失的計算；（5）了解邊界層概念、邊界層

6、分離和繞流阻力。第八章 定常一元可壓縮氣流教學基本要求：（1）了解可壓縮氣流的一些基本概念，定常一元可壓縮氣流的基本方程；（2）了解定常一元等熵流動及其描述方法、和流動參數(shù)的關(guān)系；（3）了解正激波、噴管六和等截面管道中有摩擦的絕熱流動。六、實驗內(nèi)容空氣動力學實驗：（1）空氣動力學參數(shù)的測量，力、壓力和流速測量（2）空氣動力學實驗設備風洞七、實驗內(nèi)容和主要儀器設備與器材配置序號實驗項目內(nèi)容提要實驗類別每組人數(shù)實驗學時主要儀器設備設備復套數(shù)主要消耗材料所在實驗室驗證綜合設計1空氣動力參數(shù)測量（1） 力、壓力和流速測量方法（2） 風洞測量技術(shù)綜合42模型風洞空氣動力試驗力、壓力和流速測量綜合2模型風

7、洞1風洞中心八、能力培養(yǎng)與人格養(yǎng)成教育培養(yǎng)應用流體力學知識對實際問題進行分析和計算的能力，為將來從事科學研究和專業(yè)技術(shù)工作打下良好基礎。養(yǎng)成嚴謹、求實、求是、勇于創(chuàng)新的科學態(tài)度，認真、一絲不茍的科研作風。九、前修課程要求本課程的先修課程有高等數(shù)學、大學物理、理論力學，后續(xù)相關(guān)課程為汽車空氣動力學及車身設計、內(nèi)燃機原理、流體機械原理等。 十、實驗預習和實驗報告的要求、評價與考核（1）實驗前熟悉實驗所涉及的基本理論；（2）清楚實驗目的、方法、實驗設備及其功能；（3）實驗報告清晰描述目的、原理、方法、實驗流程、結(jié)果，并進行分析；（4）通過實驗報告和期終考試評價和考核對實驗的掌握程度。十一、學時分配序號內(nèi) 容學 時 安 排小計理論課時實驗課時習題課時上機課時1緒論222流體及其主要物理性質(zhì)333流體靜力學4154流體運動學基礎555流體動力學基礎821116實驗流體力學與相似原理量綱分析5277理想不可壓縮流體的定常流動558粘性不可壓縮流體流動821119定常一元可壓縮流體5510總 計456354十二、教材、實