流體力學教學大綱 (二)

流體力學教學大綱

課程中文名稱：流體力學

課程英文名稱：FluidMechanics

課程編號：A1352

學分：2.0

學時：32（其中：講課學時：26實驗學時：6實踐學時：0）

先修課程：高等數(shù)學、大學物理、理論力學等

適用專業(yè)：土木工程

課程類別：專業(yè)核心課程

使用教材：四川大學水力學與山區(qū)河流開發(fā)保護國家重點實驗室水力學（第五版）（上

冊）[M],北京:高等教育出版社,201G.

開課單位：水利與環(huán)境學院

一、課程性質(zhì)

流體力學是土木工程專業(yè)的一門重要的專業(yè)基礎(chǔ)課。其任務(wù)是使學生掌握流體力學的基

本概念、基本理論、基本計算方法，并掌握一定的基本實驗技能。通過本課程的學習，使學

生具有分析和解決流體流動問題的能力，并為學習有關(guān)后續(xù)課程、從事工程技術(shù)工作和進行

科學研究打下必要的基礎(chǔ)，

二、課程目標

課程總體目標：通過本課程的學習使學生掌握流體力學在土木工程中的一些具體應(yīng)用，

并掌握一定的基本實驗技能。

課程目標1:掌握流體力學中的一些基本概念與物理意義；

課程目標2：掌握對流體力學基本分析方法，并具有應(yīng)用所學流體力學知識理解土木

工程相關(guān)問題的能力；

課程目標3：具有獨立應(yīng)用流體力學基本概念、基本理論與基本方程分析和求解從土木

工程中實際簡化出來的流體力學問題的能力;

課程目標4：具有一定的基本實驗技能。

課程目標對畢業(yè)要求的支撐關(guān)系

支撐畢業(yè)要求指標

課程目標支撐畢業(yè)要求畢業(yè)要求指標點

點權(quán)重

課程目標1:掌握流

體力學中的一些基

本概念與物理意義；

畢業(yè)要求2問題分

課程目標2：掌握對析：畢業(yè)生能夠應(yīng)用

流體力學基本分析數(shù)學、自然科學和工

方法，并具有應(yīng)用所程科學的基本原理對

學流體力學知識理土木工程中的各類復(fù)2.2能夠從土木工程問

解土木工程相關(guān)問象問題進行深入分題中提取力學模型，進

0.15

題的能力；析，并通過查閱文獻行研究和分析，獲得有

課程目標3：具有獨進行對比研究，從而效結(jié)論

立應(yīng)用流體力學基獲得與研究目的有關(guān)

本概念、基本理論與的結(jié)論與資料，進一

基本方程分析和求步做出正確的分析方

解從土木工程中實法與技術(shù)路線。

際簡化出來的流體

力學問題的能力：

課程目標4：具有一

定的基本實驗技能。

三、教學內(nèi)容及要求

第1章結(jié)論

本章教學內(nèi)容：

流體力學的研究對象、研究方法、研究內(nèi)容及假定；流體主要物理性質(zhì)，作用在流體上

的力。

本章重點和難點：

重點：流體的主要物理性質(zhì)

難點：液體粘性產(chǎn)生原因及作用

考核要點：

液體的主要物理性質(zhì)（粘滯性）、連續(xù)介質(zhì)假定、理想液體的定義以及作用在流體上的

力。

教學方法：

常規(guī)教學方法及多媒體

作業(yè)安排：

課后習題1.2,1.4

第2章水靜力學

本章教學內(nèi)容：

靜水壓強的特性，液體平衡微分方程，靜水壓強的基本規(guī)律，樂強的表示方法及計量方

式，作用在平面以及曲面上的靜水壓力。

本章重點及難點：

重點：靜水壓強的特性，液體平衡微分方程以及水靜力學的基本方程，平面及曲面上的

靜水總壓力。

難點：作用在平面、曲面上的靜水總壓力。

考核要點：

靜水壓強的特性，圖解法求解矩形平面壁的靜水總壓力，解析法求解任意形狀平面壁的

靜水總壓力，二向曲面上的靜水總壓力，以及靜水壓強分布圖和壓力體圖。

教學方法：

常規(guī)教學方法、多媒體并輔以相關(guān)實驗

作業(yè)安排：

課后習題2.1、2.5、2.6、2.7、2.8、2.10、2.11

第3章液體運動的流束理論

本章教學內(nèi)容：

描述液體運動的兩種方法，液體運動中的相關(guān)概念，以及恒定總流的三大方程。

本章重點及難點：

重點：恒定總流的連續(xù)性方程、能量方程、動量方程。

難點：恒定總流的能量方程、動量方程。

考核要點：

描述液體運動的兩種方法（拉格朗日法和歐拉法），液體運動中的相關(guān)概念（恒定流與

非恒定流，流線與跡線，微小流束與總流，一元流、二元流和三元流，以及均勻流與非均勻

流），恒定總流的連續(xù)性方程、能量方程、動量方程，以及上述三大方程的應(yīng)用條件。

教學方法：

常規(guī)教學方法、多媒體并輔以相關(guān)實驗。

作業(yè)安排：

課后習題3.1、3.2、3.3、3.4、3.5、3.6、3.7、3.8、3.10、3.12

第4章流動阻力及水頭損失（6學時）

本章教學內(nèi)容：

產(chǎn)生水頭損失的原因，層流和湍流的定義、判別方法，湍流運動的基本特征，沿程水頭

損失與切應(yīng)力之間的關(guān)系，雷諾試驗、尼占拉茲試驗曲線，以及沿程水頭損失與局部水頭損

失的計算方法。

本章重點及難點：

重點：流動阻力與水頭損失的概念與產(chǎn)生原因，以及實際液體的兩種流動型態(tài)層流與湍

流的定義及判別（雷諾數(shù)），雷諾試驗、尼古拉茲試驗曲線

難點：水頭損失的原因以及層流、湍流的定義及其判別方法。

考核要點：

水頭損失的類型、與阻力的關(guān)系以及相關(guān)的計算方法，實際液體的兩種流動型態(tài)層流與

湍流的定義及判別，不同流動型態(tài)下沿程阻力系數(shù)的變化規(guī)律。

教學方法：

常規(guī)教學方法、多媒體并輔以相關(guān)實驗。

作業(yè)安排：

課后習題4.1、4.2、4.3、4.4、4.5、4.7、4.8

四、學時分配及對課程目標的支撐

支撐的學時分E

章節(jié)教學內(nèi)容

課程目標講課實驗實踐

1.1水力學的任務(wù)、研究對象課程目標10.25

1.2水力力學發(fā)展史課程目標10.25

液體的主要物理性質(zhì)

―■1.3課程目標11.5

1.4連續(xù)介質(zhì)和理想液體的概念課程目標10.5

1.5作用在流體上的力課程目標10.25

1.6水力學研究方法課程目標10.25

2.1靜水壓強及其特性學時課程目標11

2.2液體的平衡微分方程式及其枳分課程目標11

2.3重力作用下靜水壓強的基本公式課程目標11

2.5作用在平面上的靜水總壓力課程目標1、2、32

2.6作用在曲面上的靜水總壓力課程目標1、2、32

流體靜力學綜合型實驗課程目標42

3.1描述液體質(zhì)點運動的兩種方法課程目標10.5

3.2液體運動的一些基本概念課程目標11.5

恒定總流連續(xù)性方程課程目標、、

三3.31231.0

3.4恒定總流能量方程課程目標1、2、34

3.5恒定總流動量方程課程目標1、2、33

PLC觸摸屏測控型文丘里綜合實驗課程目標42

4.1水頭損失的物理概念及分類課程目標10.5

四4.2液流邊界幾何條件對水頭損失的影響課程目標10.5

4.3均勻流沿程水頭損失與切應(yīng)力的關(guān)系課程目標1、21

4.4實際液體的兩種流動狀態(tài)課程目標10.5

4.5圓管中的層流運動課程目標1、20.5

4.6湍流的特征課程目標11

4.7沿程阻力系數(shù)的變化規(guī)律課程目標1、21

4.8計算沿程水頭損失的經(jīng)驗公式課程目標1、2、30.5

4.9局部損失課程目標1、2、30.5

PLC觸摸屏測控型沿程阻力實驗課程目標42

PLC觸摸屏測控型局部阻力綜合實驗課程目標42

PLC觸摸屏測控型雷諾實驗課程目標42

合計266

注：實驗必做3個，其他自選。

五、考核方式及成績評定標準

1.課程考核方式：

本課程通過多方面綜合考核，考核成績由期末考試成績、平時成績和實驗成績組成。平

時成績由課堂表現(xiàn)、課后作業(yè)、線上考試等組成。期末考試為閉卷考試。

2.課程成績評定標準

考核形式分值考核細則

20線上考試成績

平時成績10課后作業(yè)完成情況

10