《流體力學(xué)》課程教學(xué)大綱

1、PAGE PAGE - 5 -本科生課程大綱課程名稱流體力學(xué) Fluid Mechanics課程代碼082902101215課程屬性學(xué)科基礎(chǔ)課時(shí)/學(xué)分64/4課程性質(zhì)必修實(shí)踐學(xué)時(shí)責(zé)任教師 課外學(xué)時(shí)課程屬性：公共基礎(chǔ)/通識(shí)教育/學(xué)科基礎(chǔ)/專業(yè)知識(shí)/工作技能，課程性質(zhì)：必修、選修一、 課程介紹 1.課程描述：流體力學(xué)是船舶與海洋工程專業(yè)的一門重要的專業(yè)基礎(chǔ)課程，是聯(lián)系前期基礎(chǔ)課和后期專業(yè)課程的橋梁和紐帶，在學(xué)生能力培養(yǎng)和知識(shí)結(jié)構(gòu)體系中起著“承上啟下”的作用。本課程包括流體的主要性質(zhì)、流體靜力學(xué)、流體運(yùn)動(dòng)學(xué)、流體動(dòng)力學(xué)、量綱分析與相似原理、流動(dòng)阻力等。通過該課程的學(xué)習(xí)和大量訓(xùn)練，要求學(xué)生掌握流體運(yùn)動(dòng)

2、的基本概念、基本原理、基本計(jì)算方法；培養(yǎng)學(xué)生分析、解決問題的能力和實(shí)驗(yàn)技能，為學(xué)生學(xué)習(xí)后繼課程、從事工程技術(shù)工作和科學(xué)研究以及開拓新技術(shù)領(lǐng)域打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。2.設(shè)計(jì)思路：流體力學(xué)作為船舶與海洋工程專業(yè)的一門核心專業(yè)基礎(chǔ)課，是船舶與海洋結(jié)構(gòu)物流體性能、載荷與響應(yīng)研究和分析的理論基礎(chǔ)。本課程以流體力學(xué)的基本理論知識(shí)課堂講授為主線，結(jié)合課下習(xí)題作業(yè)，讓同學(xué)們掌握流體力學(xué)的基本概念和方法。課程內(nèi)容主要分為9章，并加入了期中總結(jié)和期末總結(jié)部分，總體來說分為3個(gè)模塊：（1）流體力學(xué)基本概念和理論： 本部分是本門課程的核心基礎(chǔ)性內(nèi)容，主要講授緒論、流體靜力學(xué)、流體運(yùn)動(dòng)學(xué)及流體動(dòng)力學(xué)基礎(chǔ)。重點(diǎn)強(qiáng)調(diào)概念的清晰掌

3、握和理論的推導(dǎo)思路。（2）流體力學(xué)專題擴(kuò)展及應(yīng)用：本部分在前四章基礎(chǔ)上，進(jìn)行了各個(gè)專題的深入拓展，與工程應(yīng)用緊密相關(guān)，主要講授有旋流動(dòng)與勢(shì)流理論、流動(dòng)阻力和能量損失、量綱分析及相似原理、邊界層理論及有壓管流。重點(diǎn)強(qiáng)調(diào)工程概念的建立和方法的應(yīng)用能力。（3）總結(jié)復(fù)習(xí)：在課堂講解的基礎(chǔ)上，進(jìn)行階段性總結(jié)，連貫強(qiáng)化知識(shí)點(diǎn)，加深學(xué)生理解；并結(jié)合課下作業(yè)習(xí)題，進(jìn)一步加強(qiáng)學(xué)生運(yùn)用知識(shí)解決問題的工程思路和能力。3. 課程與其他課程的關(guān)系先修課程：高等數(shù)學(xué)，理論力學(xué)。本課程與這兩門課程密切相關(guān)，學(xué)習(xí)本課程需要學(xué)生具備數(shù)學(xué)（高等數(shù)學(xué)、矢量分析）、力學(xué)（理論力學(xué)）基礎(chǔ)理論知識(shí)。同時(shí)，流體力學(xué)也是多門后續(xù)課程如船舶原

4、理、海洋工程波浪力學(xué)、海洋工程環(huán)境等課程的先修課程。二、課程目標(biāo)本課程的目標(biāo)是培養(yǎng)學(xué)生的工程觀點(diǎn)和工程設(shè)計(jì)能力，培養(yǎng)符合國(guó)家經(jīng)濟(jì)發(fā)展需要的工程技術(shù)人才。（1）掌握流體的基本概念、流體力學(xué)的基本原理和基本計(jì)算方法；（2）培養(yǎng)學(xué)生查閱資料文獻(xiàn)、分析和解決流體力學(xué)問題的能力；（3）培養(yǎng)學(xué)生綜合運(yùn)用流體力學(xué)知識(shí)解決船舶與海洋工程實(shí)際工程問題的應(yīng)用能力；（4）培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新思維方法，提高學(xué)生的綜合素質(zhì)。三、學(xué)習(xí)要求流體力學(xué)課程具有較強(qiáng)的理論性，內(nèi)容豐富，概念及方程較多，對(duì)學(xué)生高等數(shù)學(xué)和物理知識(shí)要求較高。要達(dá)到好的學(xué)習(xí)效果，學(xué)生必須： （1）在課前進(jìn)行上節(jié)課知識(shí)點(diǎn)的復(fù)習(xí)以及下節(jié)課內(nèi)容的預(yù)習(xí)；（2）按時(shí)上課

5、，上課認(rèn)真聽講，本課程將包含課上提問，及習(xí)題課小組討論等課堂活動(dòng) （3）保質(zhì)保量的按時(shí)完成課下作業(yè)。課程中每個(gè)章節(jié)均有書面作業(yè)需要提交，只有在作業(yè)中才能夠不斷掌握所學(xué)習(xí)的內(nèi)容。四、教學(xué)內(nèi)容內(nèi)容順序主題計(jì)劃課時(shí)主要內(nèi)容概述1. 緒論流體力學(xué)課程及流體概念簡(jiǎn)介4流體力學(xué)的研究任務(wù)及其發(fā)展歷史、流體的基本特征及連續(xù)介質(zhì)、流體的主要物理性質(zhì)、作用在流體上的力、流體力學(xué)的研究方法2. 流體靜力學(xué)流體靜壓強(qiáng)2流體靜壓強(qiáng)及其特性、流體平衡微分方程慣性力作用下流體靜壓強(qiáng)2重力場(chǎng)中流體靜壓強(qiáng)的分布、流體的相對(duì)靜止流體總壓力4流體對(duì)平面的作用力、流體對(duì)曲面的作用力3. 流體運(yùn)動(dòng)學(xué)基本概念4描述流體運(yùn)動(dòng)的兩種方法、

6、有關(guān)流場(chǎng)的幾個(gè)基本概念流體微團(tuán)運(yùn)動(dòng)2流體微團(tuán)運(yùn)動(dòng)分析連續(xù)方程2連續(xù)方程4. 流體動(dòng)力學(xué)基礎(chǔ)基本方程2運(yùn)動(dòng)流體的應(yīng)力狀態(tài)、流體運(yùn)動(dòng)微分方程能量方程4理想流體恒定元流的能量方程、恒定總流的能量方程動(dòng)量方程2恒定總流的動(dòng)量方程期中中期總結(jié)4前四章習(xí)題講解、課程期中測(cè)試5. 有旋流動(dòng)和勢(shì)流理論有旋流動(dòng)4有旋流動(dòng)、漩渦的誘導(dǎo)速度、卡門渦街勢(shì)流基本概念2有勢(shì)流動(dòng)、恒定平面勢(shì)流基本方程簡(jiǎn)單勢(shì)流4流網(wǎng)、基本的平面勢(shì)流、勢(shì)流疊加原理6. 流動(dòng)阻力和能量損失能量損失5流動(dòng)阻力和能量損失的兩種形式、粘性流體的兩種狀態(tài)、沿程損失與切應(yīng)力的關(guān)系層流與紊流3圓管中的層流、紊流運(yùn)動(dòng)7. 量綱分析及相似原理量綱分析2量綱和諧

7、原理、量綱分析法相似原理2流動(dòng)相似原理、模型試驗(yàn)基礎(chǔ)8. 邊界層理論基本概念和基本方程4邊界層的基本概念、邊界層微分方程、邊界層的動(dòng)量積分方程、邊界層的近似計(jì)算繞流阻力2邊界層的分離、繞流阻力9. 有壓管流能量方程應(yīng)用2簡(jiǎn)單管路恒定有壓流、簡(jiǎn)單長(zhǎng)管恒定有壓流期末期末總結(jié)2后四章習(xí)題講解五、參考教材與主要參考書1. 參考教材1 李玉柱，賀五洲. 工程流體力學(xué). 北京: 清華大學(xué)出版社. 2006年10月第1版2. 主要參考書1 張亮、李云波.流體力學(xué). 哈爾濱工程大學(xué)出版社2 林建忠、阮曉東、陳邦國(guó)等. 流體力學(xué). 北京：清華大學(xué)出版社3 孔瓏. 流體力學(xué)I&II. 高等教育出版社六、成績(jī)?cè)u(píng)定（一）考核方式 A.閉卷考試 ：A.閉卷考試 B.開卷考試 C.論文 D.考查 E.其他（二）成績(jī)綜合評(píng)分體系： 成績(jī)綜合評(píng)分體系比例%1. 課下作業(yè)、課堂討論及平常表現(xiàn)15%2. 平時(shí)測(cè)驗(yàn)成績(jī)15%3. 期末考試成績(jī)70%總計(jì)100%七、學(xué)術(shù)誠(chéng)信學(xué)習(xí)成果