工程流體力學(xué)教案 2

1、工程流體力學(xué)教案合 肥 學(xué) 院 流 體 力 學(xué) 教 案授課時間班級授課次序第 1 次課課題緒論、流體的物理性質(zhì) 1、明白流體力學(xué)工程與歷史背景；2、明白流體力學(xué)的爭論方法；3、明確懂得流體的概念及連續(xù)介質(zhì)假設(shè)、流體的主要物理參數(shù)；4、把握牛頓內(nèi)摩擦定律；1、工程流體力學(xué)的爭論任務(wù)和爭論方法 2、流體的概念及連續(xù)介質(zhì)假設(shè) 3、流體的主要物理參數(shù) 4、流體的粘性重點：流體的概念及連續(xù)介質(zhì)假設(shè)、 流體的粘性、牛頓內(nèi)摩擦定律；目 的 要 求教 學(xué) 內(nèi) 容 要 點重 點難 點難點：連續(xù)介質(zhì)假設(shè)、牛頓內(nèi)摩擦定律；通過經(jīng)典力學(xué)的學(xué)問引入本門課程, 結(jié)合大量的實例講解流體力學(xué) 的進展過程及其重要性, 增加同學(xué)

2、對本課程的學(xué)習(xí)積極性； 本此課以講教 學(xué) 思 路 與 教 法 設(shè) 計述為主,結(jié)合多媒體手段；1 導(dǎo)論 1.1 工程流體力學(xué)的爭論任務(wù)和爭論方法 講清工程流體力學(xué)的爭論對象、爭論內(nèi)容、進展歷程和爭論方法,重點介紹流體力學(xué)的進展歷程和爭論方法；說明工程流體力學(xué)在工程實踐中的具體應(yīng)用范疇,有重點地介紹流體力學(xué)新的進展方向及在生產(chǎn)生活中的作用；（20 分鐘）通過與固體力學(xué)的比較, 引出流體力學(xué)各物理參數(shù)的概念,以及連續(xù)介質(zhì)假設(shè)和牛頓內(nèi)摩擦定律；把抽象的概念具體化；1.2 流體的概念及連續(xù)介質(zhì)假設(shè)1 / 25 工程流體力學(xué)教案第一介紹流體的概念, 并對物質(zhì)的基本屬性進行總結(jié),突出介紹流 體與固體之間的差

3、別所在；（8 分鐘）講清流體質(zhì)點概念、 流體連續(xù)介質(zhì)模型的主要物理意義； （12 分鐘）1.2 流體的密度、重度、比體積與相對密度 講清流體幾個基本物理量,使同學(xué)把握流體的密度、重度、比體積 與相對密度的基本定義和公式, 并對常見的水和空氣的一些參數(shù)有所了 解；（ 10 分鐘）講解流體的熱膨脹性和可壓縮性定義及運算公式,使同學(xué)把握體積 膨脹系數(shù)、體積壓縮率和體積模量的概念和物理意義；（10 分鐘）1.3 流體的粘性 本節(jié)為重點, 具體向同學(xué)介紹粘性的定義和牛頓內(nèi)摩擦定律以及粘 性的表示方法和單位, 應(yīng)使同學(xué)把握動力粘度、 運動粘度和恩氏粘度三 者之間的區(qū)分和變換關(guān)系； 最終向同學(xué)介紹粘度的變化

4、規(guī)律,抱負流體 和實際流體；（ 25 分鐘）小結(jié)；布置作業(yè)：習(xí)題：1-9；1-10；（ 5 分鐘）課 通過生活中好玩的流表達象分析,同學(xué)對課程產(chǎn)生了肯定的愛好；后分析2 / 25 工程流體力學(xué)教案合 肥 學(xué) 院流 體 力 學(xué) 教 案授課時間班級授課次序第 2 次課課題流體靜力學(xué)目1、明確懂得流體靜壓強及基本特性；2、把握流體靜力學(xué)基本方程；的要3、把握靜壓強的運算；求4、把握靜壓強的表示方法；教1、作用于靜止流體上的力學(xué)2、流體靜壓強及其特性內(nèi)3、靜止流體的平穩(wěn)微分方程容要4、重力作用下靜止流體中的壓強分布規(guī)律點5、靜壓強的表示方法及其單位重重點：靜止流體的平穩(wěn)微分方程的建立及應(yīng)用；點難難點：

5、靜止流體的平穩(wěn)微分方程的建立及應(yīng)用；點2 流體靜力學(xué) 介紹流體靜力學(xué)定義以及流體靜止狀態(tài)的兩種形式：相對靜止和絕對靜止；（ 5 分鐘）教 學(xué) 思 路 與 教 法 設(shè) 計2.1 作用于靜止流體上的力 畫圖講解靜止流體所受作用力的種類以及質(zhì)量力和表面力的性質(zhì)；重點講清質(zhì)量力與慣性力之間的關(guān)系；（10 分鐘）2.2 流體靜壓強及其特性 介紹壓強的概念, 說明流體靜壓強的兩個重要特性；具體推導(dǎo)特性 二,并給出流體靜壓強全微分公式, 說明流體靜壓強是標量的具體含義；（15 分鐘）2.3 靜止流體的平穩(wěn)微分方程式 畫圖推導(dǎo)靜止流體的平穩(wěn)微分方程式,并說明其物理意義；（10 分鐘）3 / 25 工程流體力學(xué)

6、教案綜合平穩(wěn)微分方程,得出壓強差公式；介紹力勢函數(shù)、有勢力的定 義以及相應(yīng)的物理意義；（10 分鐘）給出等壓面定義, 并由壓強差公式引出等壓面方程,介紹等壓面的 三個性質(zhì),由此說明判定等壓面的原就和方法；（10 分鐘）2.4 重力作用下靜止流體中的壓強分布規(guī)律 說明重力場中流體的基本特點,并推出流體靜力學(xué)基本方程,具體 分析流體靜力學(xué)基本方程的能量意義和幾何意義；集中介紹概念： 位置 水頭、壓強水頭、靜力水頭和淹深的概念；（15 分鐘）2.5 靜壓強的表示方法及其測量 介紹概念大氣壓強、表壓強、肯定壓強和真空度,并對它們之間的 關(guān)系畫圖具體說明；（ 5 分鐘）講解壓強測量的三種主要方式,并說明

7、每一種的具體應(yīng)用場合；詳 細介紹測壓管、測壓計、差壓計和微壓計的主要原理和具體測量方法；（10 分鐘）課 教學(xué)內(nèi)容支配恰當(dāng),課堂節(jié)奏緊湊,同學(xué)對本次課內(nèi)容懂得較好；后 分 析4 / 25 工程流體力學(xué)教案合 肥 學(xué) 院流 體 力 學(xué) 教 案授課時間流體靜力學(xué)班級授課次序第 3 次課課題目的 要1、把握相對平穩(wěn)的問題；求教 學(xué)內(nèi) 容1、流體的相對靜止要點重 點重點：流體的相對靜止；難 點難點：流體的相對靜止；2.7 流體的相對靜止再次強調(diào)流體的相對靜止意義, 簡潔說明靜止流體在容器作等速直教 學(xué) 思 路 與 教 法 設(shè) 計線運動時遵守流體靜力學(xué)基本規(guī)律；（10 分鐘）分析靜止流體在容器作等加速直

8、線運動時的平穩(wěn)規(guī)律,重點說明對此類問題的具體分析方法： 先寫出流體的單位質(zhì)量力, 再列出等壓面方 程,而后推導(dǎo)出流體靜壓強分布規(guī)律,得出最終的流體壓強分布公式；（25 分鐘）由此再推導(dǎo)出三種特例情形下流體靜壓強分布規(guī)律；（20 分鐘）分析靜止流體在容器作等角速度旋轉(zhuǎn)運動時的平穩(wěn)規(guī)律,重點說明對此類問題的具體分析方法： 先寫出流體的單位質(zhì)量力, 再列出等壓面方程,而后推導(dǎo)出流體靜壓強分布規(guī)律, 得出最終的流體壓強分布公式；（20 分鐘）由此再推導(dǎo)出兩種特例情形下流體靜壓強分布規(guī)律；（10 分鐘）5 / 25 工程流體力學(xué)教案小結(jié)；（ 5 分鐘）課 應(yīng)當(dāng)多結(jié)合具體實例講解該部分內(nèi)容；后 分 析6

9、/ 25 工程流體力學(xué)教案合 肥 學(xué) 院流 體 力 學(xué) 教 案授課時間流體靜力學(xué)班級授課次序第 4 次課課題目的 要1、把握靜止流體對平壁和曲壁合力的運算；求教 學(xué)內(nèi) 容1、靜止流體對壁面作用力的運算要點重 點 難 點重點：靜止流體對平壁和曲壁的合力運算；難點：靜止流體對平壁和曲壁的合理運算；2.6 靜止流體對壁面作用力的運算教 學(xué) 思 路 與 教 法 設(shè) 計課總壓力概念；介紹本節(jié)主要內(nèi)容；（10 分鐘）講解靜止流體對平面壁總壓力的運算,之中介紹面積矩、慣性矩和壓力中心等概念；（ 20 分鐘）講解靜止流體對曲面壁總壓力的運算,重點說明壓力體定義及其具體確定方法,并由此簡述阿基米德原理；（25

10、分鐘）講解實例；（ 15 分鐘）小結(jié),布置本章習(xí)題：習(xí)題：2-4；2-10；2-13；2-15；2-18；（ 10分鐘）同學(xué)對壓力體的懂得有肯定難度；后分 析7 / 25 工程流體力學(xué)教案合 肥 學(xué) 院 流 體 力 學(xué) 教 案授課時間班級授課次序第 5 次課課題流體運動學(xué)基礎(chǔ)目1、懂得描述流體運動的方法；的2、懂得流體運動中的基本概念；要求3、把握連續(xù)性方程的意義和作用；教學(xué) 內(nèi) 容 要 點重 點 難 點1、爭論流體運動的兩種方法 2、流體運動中的基本概念3、連續(xù)性方程重點：流線和跡線的求法、連續(xù)性方程的意義和作用；難點：流線和跡線的求法；3 流體運動學(xué)基本方程教 學(xué) 思 路 與 教 法 設(shè)

11、計流體運動學(xué)定義,描述流體運動的幾個基本運動規(guī)律；（10 分鐘）3.1 爭論流體運動的兩種方法 流場的概念,介紹爭論流體運動的兩種方法： 拉格朗日法和歐拉法；主要說明兩種方法的異同點,重點介紹歐拉法；（15 分鐘）3.2 流體運動中的基本概念講解歐拉法分析流體運動時的幾個基本概念：定常流淌、非定常流動、勻稱流淌、一維流淌、跡線、流線（重點）、流管、流束、過流斷 面、流量、平均速度；（ 35 分鐘）3.3 連續(xù)性方程式說明流體運動遵循的質(zhì)量守恒定律就是連續(xù)性方程；（25 分鐘）小結(jié),布置本章習(xí)題： 3-1；3-5；（ 5 分鐘）課 達到了預(yù)期的教學(xué)成效；后 分 析8 / 25 工程流體力學(xué)教案合

12、 肥 學(xué) 院流 體 力 學(xué) 教 案授課時間班級授課次序第 6 次課課題伯努利方程目1、懂得不行壓縮抱負流體的運動方程的要2、把握伯努利方程的意義及應(yīng)用求教1、抱負流體的運動微分方程式學(xué)2、抱負流體的伯努利方程式內(nèi)容3、實際流體總流的伯努利方程式要4、伯努利方程的應(yīng)用點重重點：伯努利方程的意義及應(yīng)用；點難 點難點：伯努利方程的意義及應(yīng)用；3 流體運動學(xué)基本方程 流體動力學(xué)定義及爭論內(nèi)容；（5 分鐘）3.4 抱負流體的運動微分方程式教 學(xué) 思 路 與 教 法 設(shè) 計畫圖推導(dǎo)抱負流體的歐拉運動微分方程式,并說明各部分物理意 義；（ 15 分鐘）3.5 抱負流體的伯努利方程式 利用外力做功的能量關(guān)系,

13、推導(dǎo)抱負流體沿流線的伯努利方程式；（10 分鐘）引進幾個基本概念： 動能修正系數(shù)、 緩變流淌、緩變過流斷面；（10 分鐘）畫圖推導(dǎo)抱負流體總流的伯努利方程式,并聯(lián)系流體靜力學(xué)基本方程說明各部分參量的能量意義和幾何意義；（10 分鐘）3.7 實際流體總流的伯努利方程式及其應(yīng)用9 / 25 工程流體力學(xué)教案依據(jù)對抱負流體總流的伯努利方程的修正得到實際流體總流的伯努利方程形式,并說明其應(yīng)用條件；（15 分鐘）介紹畢托管、文丘里流量計的分析過程；（25 分鐘）課 通過數(shù)學(xué)函數(shù)的推導(dǎo),同學(xué)能更好懂得伯努利方程；后分析10 / 25 工程流體力學(xué)教案合 肥 學(xué) 院流 體 力 學(xué) 教 案授課時間班級授課次序

14、第 7 次課課題伯努利方程的應(yīng)用目的 要1、把握伯努利方程的意義及應(yīng)用求教 學(xué)內(nèi) 容1、伯努利方程的應(yīng)用要 點重 點重點：伯努利方程的建立；難 點難點：伯努利方程的建立；3.8 實際流體總流的伯努利方程式及其應(yīng)用教 學(xué) 思 路 與講解伯努利方程的物理意義, 伯努利應(yīng)用的條件,以及如何建立伯 努利方程式；（ 15 分鐘）介紹孔板流量計和射流泵原理及分析過程；（35 分鐘）最終,結(jié)合幾道具體的例題講解,并做隨堂練習(xí)；（40 分鐘）教 法 設(shè) 計課 教學(xué)內(nèi)容和方法支配得當(dāng),同學(xué)對此部分內(nèi)容找我較好；后 分 析11 / 25 工程流體力學(xué)教案合 肥 學(xué) 院流 體 力 學(xué) 教 案授課時間班級授課次序第

15、8 次課課題動量定理及其應(yīng)用目1、把握動量方程及其應(yīng)用；的要2、明白動量矩方程；求教學(xué) 內(nèi) 容 要1、動量定理及其應(yīng)用 2、動量矩定理及其應(yīng)用點重 點重點：動量定理及其應(yīng)用；難 點難點：3.11 動量定理及其應(yīng)用教 學(xué) 思 路 與 教 法具體推導(dǎo)流體的動量守恒原理, 并對動量定理的幾種不同形式進行 分析,說明其各部分含義； 利用動量方程對流體運動的幾種典型情形進 行求解；（ 70 分鐘）簡潔介紹動量矩定理,以及它應(yīng)用的方面；（10 分鐘）小結(jié),布置本章習(xí)題： 3-11；3-14；3-22；3-27；3-36；（ 10 分鐘）設(shè) 計課 同學(xué)對流體的受力分析懂得不是很透徹；后 分 析12 / 25

16、 工程流體力學(xué)教案合 肥 學(xué) 院流 體 力 學(xué) 教 案授課時間習(xí)題課班級熱動普授課次序第 9 次課課題目的 要對所學(xué)的學(xué)問進行總結(jié)求教 學(xué)內(nèi) 容作業(yè)講評要 點重 點 難 點教 學(xué) 思 路 與 教 法 設(shè) 計課 把同學(xué)沒有把握透徹的學(xué)問, 通過實例講解進行分析, 達到了預(yù)期后 的成效；分 析13 / 25 工程流體力學(xué)教案合 肥 學(xué) 院流 體 力 學(xué) 教 案授課時間班級授課次序第 10 次課課題流體在管路中的流淌目1、把握流體運動分兩種類型及判別方法；2、正確懂得層流和紊流的特點；的要3、明白沿程能量缺失和局部能量缺失的緣由；求4、把握沿程能量缺失的運算；教學(xué) 內(nèi) 容 要 點重 點 難 點1、管

17、路中流體流淌的兩種狀態(tài) 2、能量缺失的兩種形式 3、圓管中的層流流淌重點：恒定勻稱流的沿程缺失；難點：恒定勻稱流的沿程缺失；4 流體在管路中的流淌教 學(xué) 思 路 與 教 法 設(shè) 計課介紹流體流淌的主要方式；（10 分鐘）4.1 管路中流體流淌的兩種狀態(tài) 介紹雷諾試驗裝置及試驗過程,說明流淌的三種不同狀態(tài)：層流、湍流和過渡狀態(tài)；并重點說明雷諾數(shù)和上、下臨界流速等概念；（25分鐘）4.2 能量缺失的兩種形式 利用公式說明流淌阻力的兩種形式：沿程阻力和局部阻力；并利用伯努利方程向同學(xué)說明清晰能量缺失的具體物理含義；（25 分鐘）4.3 圓管中的層流流淌利用牛頓內(nèi)摩擦定律推導(dǎo)出圓管中的層流流淌微分方程

18、,并以此分別導(dǎo)出速度分布公式、流量公式以及切應(yīng)力分布公式；（30 分鐘）通過多媒體動畫演示實際流淌狀態(tài),同學(xué)很簡潔懂得；后 分 析14 / 25 工程流體力學(xué)教案合 肥 學(xué) 院流 體 力 學(xué) 教 案授課時間班級授課次序第 11 次課課題流體在管路中的流淌目1、把握圓管中的湍流流淌；的2、把握沿程阻力系數(shù)和局部阻力系數(shù)的確定；要求3、明白管路運算原就和基本方法；教1、圓管中的湍流流淌學(xué)2、管中流淌沿程阻力系數(shù)的確定內(nèi)容3、局部阻力系數(shù)的確定要4、管路運算點重重點：沿程阻力系數(shù)和局部阻力系數(shù)的確定；點難 點難點：沿程阻力系數(shù)和局部阻力系數(shù)的確定；4.5 圓管中的湍流流淌 第一說明湍流與層流的本質(zhì)區(qū)

19、分,而后介紹爭論湍流的統(tǒng)計時均教 學(xué) 思 路 與 教 法 設(shè) 計法,主要說明概念：脈動、時均速度、時均值等；（15 分鐘）由時均速度引出湍流流淌的時均速度結(jié)構(gòu),著重介紹粘性底層厚度；并依據(jù)雷諾數(shù)大小說明水力光滑流淌、水力粗糙流淌是湍流流淌的兩種不同流淌狀態(tài),并穿插介紹水力光滑管和水力粗糙管概念；（15分鐘）依據(jù)普朗特混和長度理論, 推導(dǎo)出湍流切應(yīng)力分布規(guī)律公式和斷面 速度分布公式；（ 15 分鐘）4.8 管中流淌沿程阻力系數(shù)的確定由管道沿程缺失引出尼古拉茲試驗,并說明參量間關(guān)系；爾后利用 尼古拉茲曲線圖說明流體流淌在五個區(qū)域流淌中 值的理論和體會公 式運算方法； 由此再說明莫迪圖與尼古拉茲曲線

20、圖二者之間的關(guān)系,以15 / 25 工程流體力學(xué)教案及莫迪圖的使用方法；（ 20 分鐘）4.9 局部阻力系數(shù)的確定 介紹局部能量缺失的三種形式, 并說明產(chǎn)生局部能量缺失的主要原 因；（ 5 分鐘）和具體講解斷面突然擴大的局部阻力系數(shù)運算方法及過程；說明12代表的意義；（ 10 分鐘）小結(jié),布置習(xí)題： 4-8 ；4-13 ；（10 分鐘）課 內(nèi)容較多,同學(xué)應(yīng)當(dāng)課下準時看書復(fù)習(xí)；后 分 析16 / 25 工程流體力學(xué)教案合 肥 學(xué) 院流 體 力 學(xué) 教 案授課時間班級授課次序第 12 次課課題相像理論和量綱分析目1、把握量綱分析法及其應(yīng)用；的要2、把握力學(xué)相像概念和主要相像準就的意義及應(yīng)用；求教學(xué)

21、 內(nèi) 容 要1、相像理論 2、量綱分析及其應(yīng)用點重 點重點：量綱一樣原理及相像理論；難 點難點：量綱一樣原理應(yīng)用；相像理論教 學(xué) 思 路 與 教 法具體講解力學(xué)相像的概念,推倒主要的相像判據(jù),重力相像判據(jù)、粘性力相像判據(jù)和壓力相像判據(jù)（30 分鐘）量綱分析及其應(yīng)用具體講解布金漢定理；結(jié)合實例講解布金漢定理的應(yīng)用（50 分鐘）本章小結(jié)；（ 10 分鐘）設(shè) 計課 同學(xué)對布金漢定理的懂得有肯定難度；后 分 析17 / 25 工程流體力學(xué)教案合 肥 學(xué) 院流 體 力 學(xué) 教 案授課時間班級授課次序第 13 次課課題壓力管路目1、把握壓力管路的分類；的要2、把握壓力管路的水力運算；求教學(xué) 內(nèi) 容 要1、

22、壓力管路的分類 2、壓力管路的水力運算點重 點重點：串并聯(lián)管路的水力運算；難 點難點：串并聯(lián)管路的水力運算；壓力管路教介紹壓力管路在工程實際中的主要應(yīng)用；（10 分鐘）學(xué)壓力管路的分類 （10 分鐘）思長管的水力運算 （20 分鐘）路與復(fù)雜管路的水力運算 （50 分鐘）教 法 設(shè) 計課 基本完成本次課的相關(guān)內(nèi)容；后 分 析18 / 25 工程流體力學(xué)教案合 肥 學(xué) 院流 體 力 學(xué) 教 案授課時間壓力管路班級授課次序第 14 次課課題目的 要1、把握壓力管路的水力運算；求教 學(xué)內(nèi) 容1、壓力管路的水力運算要 點重 點重點：分支管路的水力運算；難 點難點：分支管路的水力運算；壓力管路教 學(xué) 思復(fù)

23、雜管路的水力運算 （60 分鐘）短管的水力運算 （30 分鐘）路 與 教 法 設(shè) 計課 基本完成本次課的相關(guān)內(nèi)容；后 分 析19 / 25 工程流體力學(xué)教案合 肥 學(xué) 院流 體 力 學(xué) 教 案授課時間班級授課次序第 15 次課課題孔口出流目1、把握孔口出流的分類；的要2、把握薄壁小孔出流的特點；求教學(xué) 內(nèi) 容 要1、孔口出流的分類 2、薄壁小孔口自由出流點重 點 難 點重點：薄壁小孔出流；難點：薄壁小孔出流；孔口出流教 學(xué) 思 路 與 教 法 設(shè) 計介紹孔口出流在工程實際中的主要應(yīng)用和爭論方法；（10 分鐘）孔口出流的分類 本節(jié)主要爭論孔口出流的一些基本概念：薄壁孔口、厚壁孔口、大 孔口、小孔

24、口、 自由出流、 埋沒出流；重點介紹薄壁孔口和厚壁孔口的 主要技術(shù)特點；（ 20 分鐘）薄壁小孔口自由出流分析推導(dǎo)薄壁小孔口自由出流時的各個特點參數(shù)運算公式；（60分鐘）課 同學(xué)獨立分析實際問題的才能仍有欠缺；后分 析20 / 25 工程流體力學(xué)教案合 肥 學(xué) 院流 體 力 學(xué) 教 案授課時間班級授課次序第 16 次課課題一元不穩(wěn)固流失目1、明白水擊的現(xiàn)象；的要2、明白水擊壓力運算和水擊的防止；求教1、水擊的產(chǎn)生和水擊波的傳播學(xué)2、水擊的分類內(nèi)容3、水擊壓力的運算要4、水擊的防止和利用點重重點：水擊的防止和利用點難難點：水擊的防止和利用結(jié)合點教充分利用多媒體軟件的特點給同學(xué)演示水擊的這個動畫過

25、程；實際的流體運動,再進行相關(guān)的理論學(xué)問分析；學(xué)思 路 與 教 法 設(shè) 計課 課堂反應(yīng)較好；后 分 析21 / 25 工程流體力學(xué)教案合 肥 學(xué) 院流 體 力 學(xué) 教 案授課時間班級授課次序第 17 次課課題非牛頓流體目1、把握非牛頓流體的流變性和流變方程；的2、塑性流體的流淌規(guī)律；要求3、明白塑性流體的水力運算；教學(xué) 內(nèi) 容 要1、非牛頓流體的流變性和流變方程；2、塑性流體的流淌規(guī)律；點重 點重點：非牛頓流體的流變性和流變方程；塑性流體的流淌規(guī)律；難 點教 學(xué) 思 路 與 教 法難點：塑性流體的流淌規(guī)律非牛頓流體介紹流變性的相關(guān)概念,以及非牛頓流體的流變曲線（20 分鐘）重點講解塑性流體的靜止基本規(guī)律和運動規(guī)律,分析其流淌狀