流體力學課程教學大綱2

流體力學D

(FluidMechanicsD)

課程代碼：02410012

學分：2

學時：32（其中：課堂教學學時：28實驗學時：4上機學時：0課程實踐學時：0）

先修課程：高等數(shù)學、大學物理等

適用專業(yè)：機械及近機械類專業(yè)、土木工程等

教材：《工程流體力學》，聞建龍，機械工業(yè)出版社，2011.8,第1版

開課學院：能源與動力工程學院

課程網(wǎng)站：（選填）

一、課程性質(zhì)與課程目標

（-）課程性質(zhì)（需說明課程對人才培養(yǎng)方面的貢獻）

流體力學D是動力工程專業(yè)的一門主要的技術(shù)基礎(chǔ)課程，它既是力學的一個分支，具有較強的

理論體系,同時乂密切聯(lián)系T程實際，具有一定的專業(yè)針對性,它是學習專'lid果程和專業(yè)發(fā)展不可

缺少的技術(shù)理論基礎(chǔ)。

（二）課程目標（根據(jù)課程特點和對畢業(yè)要求的貢獻，確定課程目標。應(yīng)包括知識目標和能力

目標。）

課程目標1：了解基本理論、概念及物理量的物理意義，能夠在專業(yè)范圍內(nèi)對流體力學現(xiàn)象

做出合乎實際的定性判斷；

課程目標2：能夠解決簡單的工程實際應(yīng)用的問題。

注：工程類專業(yè)通識課程的課程目標應(yīng)覆蓋相應(yīng)的程教育認證畢業(yè)要求通用標準；

（三）課程目標與專業(yè)畢業(yè)要求指標點的對應(yīng)關(guān)系

本課程支撐專業(yè)培養(yǎng)計劃中畢業(yè)要求指標點1-2.6-2：

1.畢業(yè)要求1-2:具有解決機械工程問題所需的工程基礎(chǔ)知識及其應(yīng)用能力，占該指標點達

成度的10%。

2.畢業(yè)要求6-2：能正確認識機械制造過程和裝備對于客觀世界和社會的影響，并理解應(yīng)承

擔的責任，占該指標點達成度的10%。

^課程目標

課程目標1課程目標2

畢業(yè)要求指標

畢業(yè)要求1-2

畢業(yè)要求6-2

注：課程FI標與畢業(yè)要求指標點對接的單元格中可輸入'V“，也可標注“H、M、L”。

二、課程內(nèi)容與教學要求

第一章緒論

（一）課程內(nèi)容

（列出主要知識點、能力點）

（1）概述；

（2）連續(xù)介質(zhì)假設(shè);

（3）作用在流體上的力；

（4）流體的主要物理性質(zhì)；

（5）流體的粘性

（二）教學要求

（將相關(guān)內(nèi)容按照掌握、理解、了解等不同教學要求進行分類）

（1）了解本課程的性質(zhì)、研究對象與方法、任務(wù)；

（2）了掌握連續(xù)介質(zhì)模型等基本概念；

（3）熟練運用牛頓內(nèi)摩擦定律。

（三）重點與難點

1.重點

連續(xù)介質(zhì)假設(shè)、流體的粘性

2.難點

連續(xù)介質(zhì)假設(shè)、流體的粘性

第二章流體靜力學

（-）課程內(nèi)容

（列出主要知識點、能力點）

（D流體靜壓強及其特性；

（2）流體平衡的微分方程；

（3）流體靜力學基本方程；

（4）絕對壓強、計示壓強和液柱式測壓計；

（5）液體的相對平衡；

（6）平衡液體對壁面的作用力。

（二）教學要求

（I）掌握流體靜壓強的分布規(guī)律及其測量；

（2）靜壓強的表示方法；

（3）流體平衡微分方程；

（4）熟練應(yīng)用平面和曲面上流動總壓力的計算方法。

（三）重點與難點

1.重點

平面和曲面上流動總壓力的計算

2.難點

面和曲面上流動總壓力的計算

第三章流體運動學基礎(chǔ)

（一）課程內(nèi)容

（1）描述流體運動的兩種方法；

（2）流體運動的基本概念；

⑶連續(xù)性力程；

（4）流體微團的運動分析。

（二）教學要求

（1）了解研究流體運動的兩種方法，理解描述流體流動的基本概念;

（2）掌握并應(yīng)用連續(xù)性方程，并能熟練應(yīng)用于求解工程實際問題；

（3）理解流體微團的運動和變形。

（三）重點與難點

1.重點

（I）歐拉法與拉格朗日法的特點；

（2）流線、流面、流管等概念的理解；

（3）連續(xù)性方程.

2.難點

（1）連續(xù)性方程。

第四章流體動力學基礎(chǔ)

（一）課程內(nèi)容

（1）理想流體的運動微分方程；

（2）伯努利方程；

（3）動量方程;

（4）動量矩方程。

（二）教學要求

（1）掌握并應(yīng)用理想流體的運動微分方程、侑努利方程、動量方程、動量矩方程，并能熟練應(yīng)

用于求解工程實際問題，了解動量矩方程及其應(yīng)用；

（三）重點與難點

1.重點

（1）伯努利方程；

（2）動量矩方程。

2.難點

（1）伯努利方程；

（2）動量矩方程。

第五章相似理論與量綱分析

（-）課程內(nèi)容

（1）相似理論；

（2）量綱分析。

（二）教學要求

（1）掌握力學相似理論，明確近似模型法的應(yīng)用，具備應(yīng)用相似理論設(shè)計實驗?zāi)Ｐ偷哪芰Γ?/p>

（2）掌握瑞利法、白金漢定理法兩種量綱分析方法，具有應(yīng)用量綱分析對實驗參數(shù)進行初步分析,

明確量綱分析與實驗數(shù)據(jù)采集及處理的指導意義。

（三）重點與難點

1.重點

（1）力學相似；

（2）近似模型法；

（3）量綱和諧性原理。

2.難點

（1）近似模型法；

（2）量綱分析方法。

第六章流動阻力與水頭損失

（一）課程內(nèi)容

（1）流體流動的兩種流動狀態(tài)；

（2）圓管中的層流：

（3）圓管中的湍流；

（4）管路中的沿程損失；

（5）管路中的局部損失。

（二）教學要求

（1）理解層流與湍流兩種流態(tài)的特征，掌握沿程損失與管內(nèi)平均流速的關(guān)系；；

（2）掌握沿程損失和局部損失的計算方法，明確簡單管路與長管水力計算的區(qū)別；

（H）重點與難點

1.重點

針對簡單管路、長管、孔口與管嘴不同的流體流動問題，沿程損失、局部損失計算的不

同的處理方法；

2.難點

管路計算

三、本課程開設(shè)的實驗項目（如課程不含實驗，該項可不填）

編號實驗項目名稱學時類型要求支撐的課程目標

1自循環(huán)靜水壓強傳遞演示實2演示性必做課程目標1

驗等16臺套演示實驗

2伯努利方程驗證實驗1驗證性必做課程目標1、2

3動量方程驗證實臉1驗證性必做課程目標1、2

注：1.“類型”填驗證性、綜合性、設(shè)計性等；

2.“要求”填必做、選做。

實驗1：自循環(huán)靜水壓強傳遞演示實驗等16臺套演示實驗

本實驗為演示實驗，主要現(xiàn)場演示自循環(huán)靜水壓強傳遞演示實驗、平面總壓力實驗、流體流動

演示系列實驗、空化實驗、雷諾實驗、風洞演示實驗、畢托管測速實驗實驗、孔口與管嘴流動特性

演示實驗、虹吸現(xiàn)象演示實驗、流線流譜顯示實驗等，講解基本結(jié)構(gòu)、原理及使用方法，通過本實

驗使學生對流體流動特征有直觀的理解，加深課程基本概念的認識。

實驗2：伯努利方程驗證實驗

本實驗主要演示壓強測量方法，理解緩變流過流斷面、急變流過流斷面壓強分布規(guī)律，深刻理

解伯努利方程各項的物理意義及幾何意義。通過本實驗使學生學會使用排管測壓、電測式流量計，

理解沿程總能頭線、測壓管水頭線分布特點，并掌握實驗結(jié)果的處理及分析方法。

實驗2：動量方程驗證實驗

本實驗主要演示動量方程驗證實驗臺的裝置設(shè)計原理，如動摩擦減阻技術(shù)的應(yīng)用、準確測量自

由射流沖擊力的方法，通過實驗，使學生掌握流量調(diào)節(jié)、應(yīng)用動量方程求算自由射流沖擊力等的方

法，掌握實驗結(jié)果的處理及分析方法。

四、學時分配及教學方法

章

教學形式及學時分配

（按序填寫）

主要教學方法支撐的課程目標

課堂實上課程小

教學驗機實踐計

第一章講授法課程目標1

42004

緒論

第二章講授法課程目標1

60006

流體靜力學討論法

第3章講授法課程目標1、2

流體運動學40006討論法

基礎(chǔ)演示法

第4章講授法課程目標1、2

流體動力學62008討論法

基礎(chǔ)

演示法

第5章講授法課程目標1、2

相似理論與30003討論法

量綱分析

研究型教學方法

第6章

講授法課程目標1、2

流動阻力與50005

研究型教學方法

水力損失

合計28432

注：1.課程實踐學時按相關(guān)專業(yè)培養(yǎng)計劃列入表格；

2.主要教學方法包括講授法、討論法、演示法、研究型教學方法（基于問題、項目、案例

等教學方法）等。

五、課程考核

考核形式考核要求考核權(quán)重備注

課后完成20-30個習題，主要

考核學生對每節(jié)課知識點的

復習、理解和掌握程度。以隨

機的形式，在每章內(nèi)容進行中

或結(jié)束后，隨堂測試1-3題，

平時成績10%

主要考核學生課堂的聽課效

果和課后及時復習消化本盤

知識的能力。結(jié)合平時點名，

平時成績按10%計入課程總

成績。

完成4個學時的實臉，其中2

個學時為演示實臉，主要考垓

實驗成績學生操作實險設(shè)備并對實驗10%

結(jié)果進行分析的能力，最后按

10%計入課程總成績。

試卷題型包括判斷題、選擇

題、填空題、簡答題和綜合分

析應(yīng)用題等，以卷面成績的

80%計入課程總成績。其中考

期末考試80%

核基礎(chǔ)知識型題目占60%,

考核針對流體流劫基礎(chǔ)問題

綜合分析與驗證的能力題目

占40%o

注：1.分學期設(shè)置和考核的課程應(yīng)按學期分別填寫上表。

2.考核形式主要包括課堂表現(xiàn)、平時作業(yè)、階段測試、期中考試、期末考試、大作業(yè)、小

論文、項目設(shè)計和作品等。

3.考核要求包括作業(yè)次數(shù)、考試方式（開卷、閉卷）、項