《流體力學(xué)》教學(xué)大綱

《流體力學(xué)》教學(xué)大綱一、課程教學(xué)目的流體力學(xué)是土木工程專業(yè)的一門專業(yè)基礎(chǔ)課，是學(xué)生學(xué)習(xí)專業(yè)課和從事本專業(yè)的工程設(shè)計、科研、和工作必備的理論基礎(chǔ)。通過本課程的學(xué)習(xí)，使學(xué)生掌握流體運動的基本概念、基本理論與分析方法，理解不同流體的特點，學(xué)會常見的流體力學(xué)的計算，通過實驗課，理解常見水流運動特點，增強(qiáng)動手能力，掌握必要的量測技能與整理實驗數(shù)據(jù)的能力，為學(xué)習(xí)后續(xù)課程和專業(yè)技術(shù)工作打下基礎(chǔ)。該課程的主要包括流體的物理性質(zhì)、流體靜力學(xué)、流體動力學(xué)、流體在管內(nèi)的流動等。二、課程教學(xué)基本要求1．課程重點：流體靜壓強(qiáng)的特性，流體靜力學(xué)基本方程式的應(yīng)用，靜止流體作用在平面、曲面上的力；流體運動的基本概念，伯努利方程式的應(yīng)用，泵對流體能量的增加，動量定理的應(yīng)用；圓管層流的運動規(guī)律，沿程及局部阻力的計算。2．課程難點：靜止流體作用在平面、曲面上的力；實際流體伯努利方程式的推導(dǎo)，輸運公式的推導(dǎo)，能量方程、動量方程的靈活應(yīng)用；實際流體運動微分方程式的推導(dǎo)。3．能力培養(yǎng)要求：通過本課程的學(xué)習(xí)，了解流體的物理性質(zhì)，掌握流體的平衡規(guī)律、流體的運動規(guī)律、流體與其接觸的固體壁面間的受力特點、壓力管路中的水力計算、氣體動力學(xué)基礎(chǔ)知識及非牛頓流體運動規(guī)律等內(nèi)容。培養(yǎng)學(xué)生掌握流體力學(xué)的基礎(chǔ)理論，掌握排水供水中管道的布置、水泵的選擇及水塔的修建，有效地正確地解決土木工程中所遇到的各種流體力學(xué)問題。三、課程教學(xué)內(nèi)容與學(xué)時課堂教學(xué)（28學(xué)時）1．流體的主要物理性質(zhì)（2學(xué)時）1.1流體的連續(xù)性、流動性1.2壓縮性和膨脹性1.3粘滯性2．流體靜力學(xué)（7學(xué)時）2.1作用在流體上的力2.2流體靜壓力及特征2.3流體靜力學(xué)基本方程式2.4測壓管等基本知識2.5流體相對平衡2.6靜止流體作用在平面上的力2.7靜止流體作用在曲面上的力3．流體動力學(xué)（7學(xué)時）3.1流體動力學(xué)中的一些基本概念3.2連續(xù)性方程3.3理想流體運動微分方程、能量方程3.4實際流體能量方程等3.5實際流體穩(wěn)定流動總能量方程式3.6泵對液體能量的增加4．流體在管內(nèi)的流動（7學(xué)時）4.1流體流動性質(zhì)4.2實際流體運動微分方程式4.3管路中流動阻力產(chǎn)生的原因及分類4.4因次分析和相似原理4.5層流與紊流4.6圓管層流分析4.7紊流理論淺析4.8流體流動的沿程能量損失和局部能量損失的計算4.9管路的計算5．孔口、管嘴出流和有壓管流(3學(xué)時)5.1孔口、管嘴出流的基本公式5.2短管的水力計算5.3長管的水力計算6．明渠流動(2學(xué)時)6.1明渠均勻流6.2明渠流動狀態(tài)6.3明渠非均勻漸變流微分方程實驗教學(xué)（4學(xué)時）實驗一：水靜力學(xué)實驗實驗二：能量方程的驗證實驗三：沿程和局部局部阻力損失系數(shù)的測定實驗四：雷諾實驗通過實驗掌握能量方程流動阻力損失、流體流態(tài)等基本流體動力學(xué)規(guī)律的原理，使學(xué)生學(xué)會測試方法，實驗設(shè)備和儀器的使用，實驗數(shù)據(jù)的測取與處理。四、教材與參考書教材1．謝振華編，《工程流體力學(xué)》，冶金工業(yè)出版社，2007年，第3版2．禹華謙編，《工程流體力學(xué)》，西南交通大學(xué)出版社，2007年，第2版參考書1．伍悅擯主編．工程流體力學(xué)（第一版）.北京:中國建筑工業(yè)出版社，20062．劉鶴年編，《流體力學(xué)》，中國建筑工業(yè)出版社，2001年，第1版3．莫乃榕編，《工程流體力學(xué)》，華中科技大學(xué)出版社，20