西建科流体力学打印版教学大纲

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工程流体力学大纲

工程流体力学大纲

工程流体力学大纲教学目的:本课程是建筑环境与设备工程及热能与动力工程专业的共有专业基础课程.教学目的地是使学生掌握流体力学的基本概念、基本原理、基本试验方法和实验技能,为后续专业课的学习提供充分的理论准备,为将来从事科学研究以及专业工作打下必备的理论基础。

第一章导论教学内容:第一节流体力学的任务及发展概况。

教学要点:了解流体力学的发展历史,了解流体力学的研究方法及应用。

第二节流体的特征和连续介质假设。

一、流体的特征和连续介质的假设。

教学要点:掌握流体的定义,了解不同流体的特征。

二、流体连续介质假定。

教学要点:掌握流体连续介质假定的必要性和合理性。

第三节流体的主要物理特征一、流体的密度。

教学要点:掌握流体的密度及相对密度的定义。

二、流体的压缩性和膨胀性。

教学要点:掌握流体连续介质假定的必要性和合理性。

三、流体的粘性和牛顿内摩擦定律。

教学要点:了解不同流体粘性的成因,掌握牛顿内摩擦定律,了解影响流体粘性的因素,掌握理想流体的定义及其意义,了解黏度的测量方法。

四、流体的表面张力和毛细现象。

教学要点:了解表面张力和毛细现象的成因。

第四节作用在流体上的力一、表面力教学要点:掌握流体的表面力的定义及种类。

二、质量力教学要点:掌握流体的质量力的定义及种类。

思考题:1、流体有哪些特性?试述液体和气体特征的异同。

2、什么是连续介质?在流体力学中为什么要建立连续介质这一理论模型?3、试叙述流体的密度、相对密度的概念,并说明他们之间的关系。

4、何谓流体的压缩性和膨胀性?5、举例说明怎样确定流体是可压缩的或是不可压缩的。

6、何谓流体的粘性?流体的粘性与流体的宏观运动是否有关?静止流体是否有粘性?静止流体内部是否有粘性切向应力?7、为什么要提出理想流体这个假设?他与热力学中的理想气体由什么区别?8、为什么是表面张力?是对表面张力现象作物理解释。

9、作用在流体上的力有哪些?在什么情况下有惯性力?在什么情况下有摩擦力?第二章流体静力学教学内容:第一节流体静压强及其特性教学要点:掌握流体静压强及其特性,流体静压强的分布规律,压强的计算基准和度量单位,解液柱测压计的工作原理,掌握作用在平面的液体压力和作用在曲面的液体压力的特征和计算。

流体力学(I)教学大纲最终版

流体力学(I)教学大纲最终版

《流体力学》(I)课程教学大纲(机械大类各专业)一. 课程名称流体力学(I)(Fluid Mechanics(I))二. 学时与学分32(授课)+ 4(实验)学时,2学分。

三. 课程性质本课程是技术基础课,它立足于解决与流动相关的工程实际问题,又具有较系统的理论体系。

本课程将为机械大类各专业学生学习后续专业课程和实现专业发展打下必要的基础。

四. 教学目的通过各个教学环节,使学生掌握流体运动和受力的基本规律,能够运用流体力学的基本原理和基本方法去分析和解决与流动相关的工程实际问题,并且了解和掌握最基本的流体力学实验技能。

五. 先修课程高等数学、大学物理、理论力学。

六. 主要内容1. 导论连续介质模型,流体的密度,流体的粘性及牛顿内摩擦定律,流体中的应力,流体表面张力**。

2.流体静力学静止流体的基本方程,静止流体中的压强分布,压强的测量及液柱测压计,流体作用在平壁面及曲壁面上的压强合力,流体的相对平衡。

3. 理想流体的动力学基础描述流体运动的基本方法,流线、流量,连续性方程及运动方程,伯努利方程及其物理意义,伯努利方程的应用,叶轮机械内相对运动的伯努利方程*,动量方程、动量矩方程及其应用。

4. 不可压缩粘性流体的动力学基础粘性流动的伯努利方程,层流与湍流,湍流切应力及混合长度理论,沿程损失系数,局部损失系数,管道的水力计算,孔口及管嘴出流*,平行平板间缝隙流动*,圆柱环形间缝隙流动**,边界层概念与边界层分离*。

5. 可压缩流体的一元流动绝热流动的能量方程、声速、一元等熵流动的基本关系式,气流在变截面管道中的流动*,收缩喷管和缩放喷管*,有摩擦和热交换的一元流动**。

6. 相似原理和量纲分析单位及量纲,量纲分析法,流动相似原理。

7.不可压缩平面势流**介绍不可压缩流体平面势流*。

七. 实验教学内容量测实验:动量定理验证,雷诺实验,静压强量测*,局部损失系数测定*,文丘里及孔板流量测量实验*,孔口、管嘴出流量测*。

流体力学教学大纲

流体力学教学大纲

《流体力学》教学大纲课程名称:流体力学英文名称: Fluid Mechanics一、本课程的地位、作用与任务《流体力学》是机械工程专业的一门技术基础课程,是研究流体静止和运动的力学规律,以及在工程中的应用。

课程着重阐明流体力学的基本物理现象、基本概念、基本原理和规律,及这些规律在工程实际问题中的应用,同时培养学生分析、解决问题的能力。

通过本课程的学习,为学生今后从事机械工程领域的科研工作奠定基础。

二、课程内容与基本要求(一)绪论1.学习内容:流体的主要力学性质,作用在流体上的力,流体的力学模型。

2.学习重点和难点:重点是流体的主要力学性质中的粘性;难点是应用牛顿内摩擦定律求解粘性切应力。

3.学习目的和要求:通过本章的学习,必须了解流体力学研究的内容,流体的压缩性和热胀性的计算公式,粘性及粘性力,流体的表面张力。

掌握用牛顿内摩擦定律求解在不同条件下粘性切应力的方法。

(二)流体静力学1.学习内容:流体静压强及其特性、分布规律,压强的计算基准和量度单位,作用于平面、曲面的液体压力,流体平衡微分方程,流体的相对平衡。

2.学习重点和难点:重点是流体压强的分布公式,作用于平面、曲面液体压力的计算公式及方法,以及流体处于相对平衡时流体压强的分布规律;难点是流体作用于平面时压力作用点的位置计算,作用于曲面时压力体的计算,处于相对静止时流体压强分布规律的计算。

3.学习目的和要求:通过本章的学习,掌握静止流体的压强计算,掌握计算静止流体在平面上的压力大小、方向及作用点的方法,掌握计算静止流体在曲面上作用力的水平分量、竖直分量、合压力的作用方向。

了解利用流体的平衡微分方程,对处于相对平衡状态下流体的压力分布公式进行推导。

(三)流体运动学基础1.学习内容:描述流体运动的两种方法,流体动力学的基本概念、连续性方程。

2.学习重点与难点:重点是流体质点加速度的计算公式,流线和迹线的异同,定常流和非定常流、均匀流、渐变流、急变流的定义;难点是连续性方程的公式推导及应用。

流体力学课程教学大纲

流体力学课程教学大纲

流体⼒学课程教学⼤纲《流体⼒学》课程教学⼤纲⼀、课程基本信息1、课程代码:03300102、课程名称(中/英⽂):流体⼒学/Fluid Dynamics3、学时/学分:48/64、先修课程:⾼等数学 (上、下)、理论⼒学,1110011/1110012/06100405、⾯向对象:热能与动⼒⼯程专业和机械设计制造及其⾃动化专业的本科⽣6、开课院(系):航海学院机械⼯程与⾃动控制系7、教材、教学参考书:教材:《流体⼒学》、景思睿张鸣远编著、西安交通⼤学出版社、2001年7⽉;教学参考书:《⼯程流体⼒学》、归柯庭等编著、科学出版社、2003年7⽉;《流体⼒学》、吴望⼀主著、北京⼤学出版社、1983年3⽉。

⼆、课程性质和任务《流体⼒学》为⾮流体⼒学专业的机械制造、动⼒⼯程、能源、环境与化学⼯程等类专业的重要技术基础课。

通过本课程讲述将使学⽣掌握基础的流体⼒学知识,并对后续专业课程的学习及相关专业⼯作的开展奠定初步的流体⼒学理论基础。

三、教学内容和基本要求《流体⼒学》课程在内容设置上既着眼于本科⽣未来⼯作和⾼技术发展的需要,也兼顾到本科⽣急需掌握的基础理论和基础专业知识。

主要讲述内容包括:流体及其物理性质,流体静⼒学、流体运动⼒学基础、流体动⼒学基础、相似原理与量纲分析、理想不可压缩流体的定常流动、通道内的粘性流动、粘性不可压流体绕物体流动等。

本课程讲述总计需48学时,具体教学内容和基本要求如下: 第⼀章流体及其主要物理性质(4)主要内容:1、流体与连续介质模型;2、流体的黏性;3、流体的可压缩性;4、作⽤在流体上的⼒。

基本要求:掌握流体的基本物理性质;理解连续介质模型的含义。

第⼆章流体静⼒学(6)主要内容:1、流体静压强及其特性;2、静⽌流体平衡微分⽅程式;3、重⼒场中静⽌流体内的压强分布及压强测量;4、作⽤在平⾯上的流体静压⼒;5、作⽤在曲⾯上的流体静压⼒及浮⼒。

基本要求:掌握流体静压强的基本特性;掌握流体静⼒学的基本原理;了解压强常⽤的测量⽅法;掌握平⾯及曲⾯上流体静压⼒的计算。

《流体力学》72课时教学大纲

《流体力学》72课时教学大纲

本教学大纲的制定是参照“建设部关于本科教学大纲修订的若干规定”,经教研室讨论,教学院长批准,教务处备案后确定的,并从年到年严格按大纲执行。

英文名称:Fluid Mechanics课程编码:课程类型:专业基础必修课学时:72学分: 4.5适用对象:工科专业本科生先修课程:高等数学(工)、大学物理、工程数学使用教材及参考书:教材:张鸿雁、张志政、王元,《流体力学》,科学出版社2004。

参考书:1. 周光坰等《流体力学》高等教育出版社20002.景思睿等《流体力学》西安交大出版社20013.蔡增基等《流体力学泵与风机》中国建工出版社19994. Victor L. Streeter, E.Benjamin Wylie<Fluid Mechanics>McGraw-Hill Book Company5.《流体力学习题课教程》西安建筑科技大学印一、课程的性质、目的与任务流体力学是建筑环境与设备专业的一门主要的专业技术基础课。

课程的任务是通过各个教学环节,使学生认识流体力学这门学科的普遍规律,掌握本学科的基本概念、基本原理、基本计算方法,并具有一定的分析、判断、计算实验能力,为继续学习后续课程,从事专业工作奠定流体力学的基础知识。

课程的教学过程应遵循理论联系实际的原则,学时的主要部分是课堂讲授,用一部分学时安排必要的实验课,以增强学生的感性认识。

此外,每章内容还应布置适量的习题作业,组织讨论课等。

这些不同的教学环节应相互联系、相互配合,使学生应用学过的知识的分析能力、计算和实验的技能得到切实的训练。

课程的教学重点是流体流动的基本概念、基本原理和基本方法的学习和掌握,包括流体力学本身几千年来的发展,为我们提供的适应于科学研究和工程应用的研究模型——流体力学的基本方程及其应用。

在教学中体现数学模型的建立、简化以及运用基本方程对流动问题分析。

使学生了解流体力学这门学科的发展,领会其内涵,掌握其应用,培养学生的创造性思维能力和善与运用自己所学到的理论和知识去寻找解决实际问题的本领。

流体力学课程大纲

流体力学课程大纲

《流体力学》课程大纲课程简介教学目标:掌握连续介质力学的思想,熟悉流体的基本性质和行为,学会从各种角度来看流体。

熟练掌握各种情况下流体力学方程的推导,并能用于解决实际的物理问题。

主要内容:流体力学的基本知识,稳恒流体,简单可压流体,不可压流体,低雷诺数流体和Stokes流体,*中高雷诺数流体,涡与边界层,前沿讨论。

教学内容⏹第一章:流体力学的基本知识1.Introduction to continuum mechanics; tensors; deformationand strain (dilation, elongation, shear…);stress; constitutiveequation (elastic stress, viscous stress, visco-elastic stress) ;Newtonian and non-Newtonian fluids. (6)2.Transport theorem; conservation laws and derivation of theN-S equation (Eulerian coordinate system); Euler equation.(4)grangian coordinate system; covariant tensors (treatmentof the spatial derivative); Oldroyd’s theorem (treatment ofthe time derivative).(4)4.Convection; nonlinearity; convection-diffusion equation. (2)5.Energy dissipation; boundary conditions; surface (tension);potential (gravity); virtual work principle.(4)6.Scaling; Reynolds number; thermal fluctuation.(2)7.Streamline, path line, streak line, stream pattern; vorticity andcirculation; one- and two-dimensional flow. (2)8.Stationary flow; Bernoulli law.(2)⏹第二章:简单可压流体1.Burgers equations and shock; viscous Burgers equation. (4)2.Euler equation; constitutive equation; solutions of 1-d Eulerequation. (4)⏹第三章:不可压流体1.Incompressible flow; pressure in incompressible flow.(2)2.Stokes equation and time dependent Stokes equation; timereversibility. (2)3.Stokeslet; boundary integral equations; drag force on amoving ball; Life and motion at low Reynolds number (Howbacteria, sperm, and algae move in viscous fluid?);Einsteinrelation. (6)4.Shear flow, Couette flow, and Poiseuille flow. (4)⏹第四章:边界层与涡1.Boundary layers. (2)2.Vorticity dynamics and irrotational flow. (4)⏹第五章:不稳定性以及前沿问题讨论1.Instability; instability and inviscid stability of parallel viscousflows.(2)2.*Advanced topics: two phase flow; fluid-membraneinteraction; non-Newtonian fluids.(6)*高雷诺数流体. (6)*弹性力学部分:*Basic equations; principle of virtual work; torsion, shear, and bending; elastic beams; elastic shells and membranes.(6)(注:部分弹性力学内容将插入第一章中讲述,而高雷诺数流体将在弹性力学课程中讲述。

《流体力学》教学大纲.doc

《流体力学》教学大纲.doc

《流体力学A 》教学大纲一、课程基本信息二、课程描述中文:本课程是为机自专业学生开设的专业基础课,属于专业核心课程。

本课程的任务是系统介绍流体的力学性质、流体力学的基本概念、基本理论、基本定律和常用分析方法,以及流体力学的工程应用等,培养学生分析和解决简单流体力学工程问题的能力,掌握一定的流体实验技能,为学生学习相关后续专业课程和从事相关的工程技术和科研工作奠定坚实基础;其主要内容为流体的定义与性质,流体静力学,流体运动学,流体动力学,相似原理与量纲分析,理想流体运动分析,不可压缩粘性流体的内部流动,不可压缩粘性流体的外部流动,可压缩流体的流动,管道流动分析与计算等。

本课程的先修课程:高等数学,理论力学,材料力学。

英文:This is a fundamental course for majors of mechanical engineering. The duties of this course are to systematic introduce the mechanical characteristics of fluid, basic concepts and theories, common analysis method and engineering application of fluid. The study of this course develops the students’ ability to analyze and solve practical fluid problems, to grasp necessaryexperiment skills, and to apply the basic fluid knowledge in engineering practice and scientific research, thus laying a solid foundation for their study of follow-up courses and research work. The main contents of this course are the definition and characteristics of fluid, fluid statics, fluid kinematics, fluid dynamics, similarity theory and dimensional analysis, ideal fluid analysis, internal flow of uncompressible viscous flow, external flow of uncompressible viscous flow, compressible flow, hydraulic pipe analysis etc.Prerequisites: Advanced Mathematics;Theoretical Mechanics;Mechanics of Materials三、课程内容(一)课程教学目标工程流体力学是一门重要的专业基础课,主要研究流体处于平衡或者运动状态下的力学规律以及这些规律在工程实际中的应用。

《流体力学》课程实验教学大纲 - 土木工程国家级实验教学示范中心

《流体力学》课程实验教学大纲 - 土木工程国家级实验教学示范中心

《流体力学》课程实验教学大纲(非独立设课)一、课程基本概况:课程名称(中文):流体力学(英文):Fluid Mechanics课程代码:课程类别:B:学科必修学时学分:课程总学时 36 其中实验(上机)学时 4 学分 2先修课程:《高等数学》、《理论力学》、《材料力学》、一种计算机语言二、课程简介《流体力学》是一门重要的专业技术基础课,本课程不仅为专业课提供必要的基础知识,也为从事专业技术工作,获取新知识和进行科学研究打下基础。

通过课程教学,使学生掌握流体平衡与运动的一般规律和有关的基本理论;重点掌握流体运动的连续性方程、能量方程以及动量方程与恒定有压管流、明渠均匀流和渐变流的水力分析和计算。

培养学生具备灵活运用所学理论知识进行计算的能力;具备综合运用所学的基本理论和知识解决工程实际问题的能力。

三、课程实验教学目的与基本要求通过课程实验教学,应使学生掌握流体运动的一般规律和有关的基本概念与基本理论;掌握重力作用下流体静压强的分布规律及平面和曲面上静水总压力的计算;掌握描述流体运动的欧拉法,连续性方程、能量方程和动量方程及其在工程中的应用;掌握量纲分析、流动相似的基本原理及模型实验的基本方法及其应用;掌握孔口、管嘴、有压管流、明渠流动、堰流、渗流的基本分析和和基本计算方法;为学习专业课,从事专业技术工作,获取新知识和进行科学研究打下基础。

四、实验方式与注意事项实验方式:实验讲解、示范及学生自己动手实验注意事项:1、实验前必需详细阅读实验指导书,参阅有关教材,明确实验目的和要求、熟悉实验仪器和设备,有关原理和实验步骤(指导书中未列出步骤的,学生必须自己拟定实验步骤并设计好记录表格)、注意事项等,做到实验前心中有数。

2、认真进行实验,严守操作规程,进行合理分工,协调操作,细心观察水流现象,认真分析思考,及时记录原始数据,有关的计算和绘画工作应与实测工作同时进行,以便及时检查实测是否有误,一旦有误,及时更正,不得任意更改。

流体力学《流体力学》学习大纲学习目的:本课程是专业基础课程之一

流体力学《流体力学》学习大纲学习目的:本课程是专业基础课程之一

《流体力学》学习大纲学习目的:本课程是专业基础课程之一,它的任务和目的是使学生掌握流体力学的基本概念、基本原理、基本方法和基本技能,并具有一定的分析、解决本专业中涉及流体力学问题的能力,为学习后续专业课程、从事专业技术工作或进行科学研究打下坚实的基础。

学习要求:要求学生通过本课程学习,应该能够掌握流体的主要物理物质;能够掌握流体静压强的分布规律和总压力的计算;能够掌握不可压缩、恒定流动条件下理想流体与粘性流体的基本概念、流动规律、基本方程;能够运用基本理论和基本方程分析一些基本流动,掌握流体在运动状态下基本力学参量计算的基本方法;能够掌握孔口、管嘴、短管、长管的计算;能够掌握明渠均匀流的水力计算,掌握恒定明渠非均匀渐变流的微分方程,学会分析水面曲线;能够掌握堰流分类及其计算;能够掌握渗流基本定律,了解完全井的浸润线方程和出流量计算;能够正确理解因次分析和相似原理对实验的指导意义。

1. 绪论1. 了解流体的主要物理性质:惯性,重力特性,粘性和压缩性和膨胀性,理解掌握流体的粘性和牛顿内摩擦定律。

2. 理解质量力和表面力,掌握其表示方法。

3. 流体的力学模型:连续介质模型,理想流体模型,不可压缩流体模型。

了解流体力学的主要研究方法。

2. 流体静力学1. 理解和掌握静压强及其特性。

2. 了解欧拉平衡微分方程的推导,理解欧拉平衡微分方程的物理意义。

3. 掌握流体静力学基本方程,掌握点压强的计算方法,掌握压强的计算基准和表示方法,掌握静压强分布图,了解压强的量测方法。

4. 掌握计算作用于平面和曲面上的液体总压力。

3. 流体运动学1. 了解描述流体运动的两种方法:拉格朗日法,欧拉法;了解质点加速度表达式。

2. 掌握迹线、流线的概念;掌握描述流体运动的一些基本概念:流管和流束,过流断面,元流和总流,流量,断面平均流速等。

3. 掌握流体运动的连续性微分方程和总流的连续性方程。

4. 了解流体运动微分方程。

5. 掌握实际流体元流w h g u p z g u p z +++=++2222222111γγ和总流伯努利方程+=++2211112z g v p z αγ w h g v p ++22222αγ的物理意义、几何意义以及应用。

《流体力学》教学大纲

《流体力学》教学大纲

《流体力学》教学大纲第一章绪论了解流体力学的任务、与科学及工程技术的关系、在推动社会发展中的作用;了解流体力学的研究方法。

第二章流体及其物理性质理解质点、质元概念和连续介质假设;理解流体的主要物理性质,特别是易变形性和粘性;掌握牛顿粘性定律和粘度计算;了解无粘性流体与粘性流体、可压缩流体与不可压缩流体分类。

第三章流动分析基础理解描述流体运动的数学方法,理解描述流体运动的几何方法;掌握流线和迹线方程;掌握流体质点导数表达式;了解流体的变形特性;理解流体分类,掌握层流和湍流判别。

第四章微分形式的基本方程理解微分形式的连续性方程;理解作用在流体之上的力;理解N-S 方程及其意义;掌握静止重力流体中的压强分布规律及计算;了解运动流体中的压强分布特点。

第五章积分形式的基本方程掌握积分形式的连续性方程及其应用;掌握伯努利方程及其应用;掌握积分形式的动量方程及其应用;了解动量矩方程和能量方程。

第六章量纲分析与相似原理掌握量纲分析法及其应用;理解相似概念和相似原理;掌握重要的相似准则数及应用。

第七章流体的平衡掌握流体静力学基本方程;了解相对平衡问题;掌握静止流体对平壁和曲壁总压力计算;了解浮力和稳定性。

第八章不可压缩粘性流体平面势流了解无粘性流体无旋流动一般概念;掌握速度势、流函数概念和计算;理解平面势流和基本解;了解绕机翼和叶栅的平面势流。

第九章不可压缩粘性流体内流了解管道入口段流动;理解二元平板间粘性流动;掌握圆管泊肃叶公式及其应用;了解湍流概念;掌握圆管沿程损失计算;理解局部损失概念;了解明渠均匀流。

第十章不可压缩粘性流体外流理解边界层概念和普朗特边界层方程;掌握边界层厚度计算;掌握无压强梯度平板边界层近似计算;理解边界层分离概念;理解绕流物体阻力;了解自由湍流射流。

第十一章可压缩流体流动基础理解声速、马赫锥与激波概念;掌握等熵流伯努利方程和气动函数计算;理解一维变截面管定常等熵流动;了解摩擦与热交换等截面管道流;掌握正激波气动函数计算;了解二维超声速流动。

《流体力学》教学大纲

《流体力学》教学大纲

《流体力学》课程教学大纲课程编号:30L137Q适用专业:土木工程专业 课程层次及学位课否:大类专业基础扩展课程学 时 数:32 学 分 数:2执 笔 者:毛军 编写日期:2006年1月一、课程的性质和目的《流体力学(A)》是土木工程专业的大类专业基础扩展课程,它是一门理论与实践紧密相关的课程,主要介绍流体的基本物理性质,讲述作用在流体上的各种力及其作用规律,揭示分析流体运动的基本方程(连续性方程,能量方程,动量方程),讨论进行流体力学实验的原理和方法。

通过学习该课程,使学生掌握流体力学的基本理论和计算方法以及流体力学实验的基本操作技能,为学习专业课程和今后从事专业工作打下一定的基础。

二、课程教学内容和学时分配(一)绪论(建议1学时)了解本课程的内容、任务、学习方法和学科发展情况,以及在土建工程中的应用。

理解流体的主要物理性质。

重点:流体主要物理性质。

(二)流体静力学(建议4学时)理解静水压强的特性、液体的平衡微分方程。

掌握重力作用下静水压强的分布规律,绘制静水压强分布图和压力体。

了解绝对压强、相对压强、真空值、测压管水头的意义。

掌握作用在平面上,曲面上的静压作用力的计算方法。

重点:液体静力学基本方程,平面上的静压作用力计算。

难点:二维曲面的总压力计算。

(三)流体运动学(建议2学时)理解有关流场的基本概念(恒定流与非恒定流、均匀流与非均匀流、流线与迹线、过流断面,流量和断面平均流速)。

掌握流体运动的质量守恒方程,并能应用该方程计算实际问题。

重点:总流的连续性方程。

(四)流体动力学基础(建议4学时)了解理想流体运动方程,理解元流能量方程的物理意义与几何意义。

掌握实际流体恒定总流的能量方程,并能应用该方程进行计算。

掌握实际流体恒定总流的动量方程。

能联合运用以上的三个运动及动力学基本方程进行计算,解决实际问题。

重点:实际流体恒定总流的能量方程。

难点:实际流体恒定总流的动量方程。

(五)层流、紊流及其能量损失(建议6学时)了解沿程水头损失与局部水头损失的含意,掌握层流与紊流的判别准则数——雷诺数。

《流体力学》课程教学大纲

《流体力学》课程教学大纲

《流体力学》课程教学大纲《流体力学》课程教学大纲《流体力学》是能源与动力工程专业的一门主要技术基础课,是该专业工程技术人员必须掌握的知识。

它是研究流体平衡、运动及能量间内在联系与相互转换规律的一门学科,以流体基础理论为主,结合一般工程技术的课程。

通过本课程的理论学习,使学生具备如下知识和能力:1.学生发现问题、分析问题和解决问题的能力,具备基本的抽象思维基本能力,培养学生整体思维、融会贯通、学会学习的能力。

2.掌握基本概念、基本的计算方法;流体静止和相对平衡时压强的分布规律及计算方法;粘性流体运动的基本概念、基本方程、阻力损失的计算以及流体与固体之间的相互作用;熟悉边界层的基本概念和流体绕物体流动阻力及产生的原因;熟悉流体平面流动的流函数、速度势函数与叠加原理;完全气体一维流动的基本方程和基本方程的应用。

3.培养能够运用流动的分析方法解决工程实际的设计计算及分析问题的能力。

二、课程教学的内容及学时分配1、课程理论教学内容及要求《流体力学》课程主要以讲授、讨论、分析计算为主,以课堂测验、作业为辅。

课堂教学将利用MOOC平台和先打通讯工具辅助教学,调动学习积极性,提高教学效率。

本课程目标、知识单元与学时分配见表1。

表1 课程目标、知识单元与学时分配2、课程实验教学内容及要求本课程实验注重基础知识、基本技能的培养,以加强学生基本实验操作训练,增强感性认识,以期达到用所学理论知识解决实际问题的能力,为学生适应社会各方面工程实际需要打下良好的基础,使学生初步具备分析、整理实验数据的能力。

通过实验,使学生具备如下知识和能力:1)、学会设备操作、报告撰写基础知识,培养学生在实验中提出问题、分析问题、解决问题的能力和对实验数据的综合处理、归纳分析、得出实验结论的能力。

2)、通过该实验课的基本训练,使学生学会正确使用各种常规的仪表,训练学生的实际动手能力。

本课程实验学时共6学时,设3个实验,如表2所示。

三、课程教学方法课程教学以课堂讲授为主,结合实验、作业、微课,MOOC课与相应的资源,配合多媒体课件等共同完成课堂授课内容。

流体力学课程教学大纲

流体力学课程教学大纲

《流体力学》课程教学大纲一、课程基本信息二、课程目标(一)总体目标:本课程是一门重要的基础理论课程,同时也是机械工程等相关专业的专业技能基础课。

通过学习本课程,学生将能够正确理解和掌握流体力学的基本概念、基本理论和基本方法。

这将有助于培养学生独立地分析和解决从工程实践中简化出来的流体力学问题的能力,为进一步学习专业课程、从事技术工作、拓展新知识、进行涉及流体的科学研究以及解决机械领域复杂工程问题奠定坚实的基础。

(二)课程目标:课程目标1:1.掌握流体在静止状态下的力学分析方法,了解流体与固体之间的相互作用力,熟悉流体运动的数学描述和几何表示方法。

培养学生对流体微团运动变形的分析能力,熟练运用连续方程求解简易模型的流体特性。

具备在机械设计领域建立数学模型并求解的能力。

1.2 掌握雷诺运输公式,根据质量、动量和能量守恒原理,推导连续方程、能量方程和动量方程的微分和积分形式;熟悉理想流体运动欧拉方程、伯努利方程及其积分和微分形式。

通过这些知识,培养学生在机械设计和测控方面的实际技能,确保他们能够运用流体力学知识建立数学模型并解决复杂的工程问题。

课程目标2:2.1 熟悉流体力学中的量纲分析方法和动力相似分析方法,了解通过实验和理论相结合的方式来探索流动过程规律。

培养学生运用量纲分析和动力相似理论解决简单流动问题的能力;并能运用流体力学原理,识别和提炼机械产品设计方面的复杂工程问题。

2.2掌握不可压缩粘性流体的N-S方程,明确湍流的概念;掌握圆管湍流运动特性和管道阻力的计算,以及流体的阻力和阻力系数的计算;借助流体力学实验,具备机械工程中测控领域复杂工程问题的提炼和解决能力。

课程目标3:掌握流体力学相关实验,了解现代流体力学模拟技术的最新动态,了解主流计算流体力学(CFD)工业领域的应用;能针对具体的机械工程专业中的流体力学问题,开发或选用合适的计算软件、仿真软件等进行模拟和预测。

(三)课程目标与毕业要求、课程内容的对应关系表1:课程目标与课程内容、毕业要求的对应关系表三、教学内容(四号黑体)(具体描述各章节教学目标、教学内容等。

《流体力学》教学大纲

《流体力学》教学大纲

《流体⼒学》教学⼤纲《流体⼒学》教学⼤纲⼀、基本信息⼆、教学⽬标及任务“流体⼒学”作为环境⼯程专业的专业基础课,是连接前期基础课程和后续专业课程的桥梁。

学⽣通过该课程的学习,掌握流体的基本性质,流体静⽌与运动的规律及流体与边界的相互作⽤、明渠流、管流、堰流等知识,具备流体计算(⽔⼒计算)的基本技能,为解决环境⼯程专业中的相关流体⼒学问题奠定基础。

本课程⽀撑环境⼯程专业毕业要求、、、、和。

三、学时分配教学课时分配四、教学内容及教学要求绪论第⼀节流体⼒学的任务和发展简史第⼆节连续介质假定与流体的主要物理性质. 连续介质假设.流体的主要物理性质习题要点:⽜顿内摩擦定律的理解与应⽤第三节作⽤在流体上的⼒习题要点:质量⼒与表⾯⼒的概念第四节流体⼒学的研究⽅法本章重点、难点:黏性、⽜顿内摩擦定律、质量⼒、表⾯⼒、连续介质概念。

本章教学要求:了解流体⼒学的发展简史,了解本课程在专业及⼯程中的应⽤;掌握流体主要物理性质,特别是黏性和⽜顿内摩擦定律;理解作⽤在流体上的⼒;掌握连续介质、不可压缩流体及理想流体的概念;了解研究流体运动规律的⼀般⽅法。

第⼀章流体静⼒学第⼀节流体静压强特性第⼆节流体平衡微分⽅程. 流体平衡微分⽅程. 流体平衡微分⽅程的积分. 等压⾯习题要点:流体平衡微分⽅程的推导第三节流体静⼒学基本⽅程. 流体静⼒学基本⽅程. 压强的表⽰⽅法3.测压计习题要点:流体静⼒学基本⽅程的应⽤,压强表⽰与计算第四节液体的相对平衡. 液体的相对平衡. 液体的相对平衡在⽣产中的应⽤习题要点:等压⾯⽅程,压强分布规律第五节作⽤在平⾯上的液体总压⼒. 图解法. 解析法习题要点:平⾯静⽔总压⼒的计算第六节作⽤在曲⾯上的液体总压⼒习题要点:曲⾯静⽔总压⼒的计算本章重点、难点:静压强及其特性,点压强的计算,静压强分布图,压⼒体图,作⽤于平⾯壁和曲⾯壁上的液体总压⼒,流体平衡微分⽅程的建⽴与应⽤。

本章教学要求:理解流体静压强的概念;掌握静⽔压强的特性,压强的表⽰⽅法及计量单位;掌握流体微分⽅程及其物理意义;掌握液柱式测压仪的基本原理;熟练掌握平衡流体静压强的分布规律及点压强的计算⽅法;掌握作⽤于平⾯壁和曲⾯壁上的液体总压⼒的计算。

流体力学课程教学大纲

流体力学课程教学大纲

《流体力学》课程教学大纲(36学时)(理论课程)一课程说明(一)课程概况课程中文名称:流体力学课程英文名称:Fluid Mechanics课程编码:4210172125开课学院:土木与建筑工程学院适用专业/开课学期:土木工程/第六学期学分/周学时:2/4《流体力学》是一门专业发展课程,为必须课程。

《流体力学》是高等学校土木专业的一门重要的专业技术基础课,对土木中的水利、港口、道桥等有着重要应用,对重要工程的建设和安全生产提供了重要的保障。

先修课程有《高等数学》、《大学物理》、《理论力学》、《材料力学》等学科。

后续课程:流体输配管网、给排水工程等。

(二)课程目标通过本课程的学习,使学生掌握流体静力学、流体动力学的基本概念、基本原理、基本计算方法,理解相似理论与量纲分析的一般原理,掌握流动阻力与水头损失以及有压管路、孔口管嘴的分析与计算方法,掌握明渠均匀流与非均匀流的计算方法,理解堰流、闸孔出流、渗流、紊流射流与紊流扩散的基本概念与原理,并使同学们掌握一定的流体力学实验技术,学会分析、解决实际问题的方法,为学习专业课、从事技术工作、获取新知识和进行科学研究打下基础。

(三)学时分配二教学方法和手段教学中进行理论讲解,然后通过习题巩固;并通过对习题的认真讲解,达到学生对知识的理解与运用。

用图较多,且涉及很多流动现象及工程实践,故采用多媒体的教学手段。

三教学内容第1章绪论(2学时)一、教学目标通过本章的学习,使学生了解流体力学的任务及应用领域,掌握流体的连续介质理论和流体的主要物理力学性质以及作用在流体上的力的两种形式。

二、教学重、难点本章重点:流体的连续介质模型、黏性、理想流体模型、牛顿内摩擦定律、压缩性与不可压模型、质量力与表面力。

本章难点:连续介质模型、牛顿内摩擦定律、质量力与表面力。

三、主要内容第一节流体力学及其任务第二节作用在流体上的力第三节流体的主要物理性质四、实践要求无。

五、练习作业习题练习。

西安建筑科技大学-流体力学复习提纲word版

西安建筑科技大学-流体力学复习提纲word版

西安建筑科技大学-流体力学复习提纲word版绪论注意:概念、特征、有关物理量的量纲1. 流体与固体的区别2. 三种流体力学模型3. 粘滞性与牛顿内摩擦定律4. 理解表面力与质量力的概念第二章流体运动学基础注意:各种流动的区别1. 理解欧拉法,会计算流体质点的加速度2. 恒定流与非恒定流、均匀流与非均匀流、一元流动3. 流线和迹线的重合条件4. 流体微团的运动形式5. 无旋运动如何判断第三章流体静力学注意:静力学基本方程的应用及有关计算1. 静压强的特性2. 等压面的两个特征3. 流体静力学基本方程的意义、形式及其应用4. 理解绝对压强、相对压强及真空度的概念5. 会应用液体平衡微分方程推导相对平衡时液体中压强的分布规律6. 会计算作用在平面及曲面上的静水总压,压力体的概念与绘制第四章流体动力学基本方程注意:方程的适用条件1. 不可压缩流连续性方程及其适用条件2. 会判断给定流动是否存在3. 欧拉方程的适用条件4. 伯努利方程的适用条件第五章相似原理与量纲分析注意:相似准则的选取、π定理1. 相似的含义2. Re 数、Fr 数与Eu 数的表达式及物理意义3. π 定理的应用4. 部分相似第六章理想流体的平面无旋运动注意:流函数与势函数的求解1. 势函数的概念、存在条件及求解2. 流函数的概念、存在条件及求解第七章粘性管流注意:三大方程的综合应用1. 一元流动有关概念(流管、流量、平均流速等)2. 连续性方程(元流、总流)3. 能量方程(元流、总流、理想、实际、气体)的形式、物理和几何意义、几何表示(水头线、水力坡度等概念)、应用条件等;渐变流概念4. 恒定总流的动量方程西安建筑科技大学-流体力学复习提纲word版-考研想考建大市政的同学必下,这是专业课资料啊5. 水头损失的形式、成因、计算6. 层流和紊流的区别(水流特征、切应力、流速分布、沿程损失)7. 均匀流方程8. 圆管层流的流速分布、平均速度、沿程阻力系数9. 圆管紊流的时均值、切应力、速度分布10. 尼古拉兹人工管实验结论11. 水力半径与当量直径的计算12. 局部水头损失(注意出口)13. 串并联管路的能量与流量关系及管路计算第八章边界层与绕流阻力注意:概念、阻力计算1. 边界层概念2. 边界层分离的必要条件3. 斯托克斯公式4. 悬浮速度第九章明渠流动注意:概念、水面曲线的绘制1.明渠均匀流的水力特征与形成条件2.明渠水力最优断面(梯形与矩形)3.明渠均匀流计算4.无压圆管均匀流的水力特征5. 熟悉概念:断面比能、临界水深、临界底坡6. 会判断明渠水流状态7. 能定性绘制水面曲线第十章孔口与管嘴的恒定出流注意:出流现象1. 孔口分类2. 孔口流量计算公式3. 管嘴出流现象(相同条件下与小孔口相比较)4. 管嘴正常工作的充分条件5. 堰流分类6. 堰流、闸孔流量计算公式第十一章渗流。

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绪论4学时内容:流体力学的研究内容及其方法;流体的基本属性,包括密度、容重、压缩膨胀、粘性、汽化压强以及流体的主要物理常数;牛顿内摩擦定律;作用在流体上的表面力和质量力;物理量的单位与量纲。

要求:了解流体力学研究的对象以及研究的方法;熟悉流体的基本属性:密度、容重、压缩膨胀、粘性、汽化压强;记住流体的主要物理常数;掌握牛顿内摩擦定律;理解液体和气体m值随温度变化的趋势和原因;理解连续介质模型、理想流体模型和不可压缩流体的力学模型;掌握作用在流体上的表面力和质量力能表述物理量的单位与量纲。

(二)流体运动学基础4学时内容:描述流体运动的拉格朗日法和欧拉法;流体流动的分类及有关概念:恒定流与非恒定流、一元、二元和三元流、流线与迹线、均匀流与非均匀流;流体微团的运动分解。

要求:掌握亥姆霍兹速度分解定理;了解描述流体运动的拉格朗日法和欧拉法;理解欧拉法中速度场及其加速度的表达;熟悉恒定流与非恒定流、一元、二元和三元流、均匀流与非均匀流;理解流线与迹线的概念;熟悉流体微团的平移、旋转和变形(线变形、角变形)运动;理解流体有旋与无旋运动的概念;会判断流体是有旋还是无旋运动。

(三)流体静力学8学时内容:流体静压强的特性;流体平衡微分方程;帕斯卡原理;等压面概念;重力作用下静压强的分布规律及其实际应用;流体压强的计算基准和量度单位;流体压强的测定方法;相对平衡流体的压强分布;平面和曲面上液体总压力的计算。

要求:了解流体静压强概念;熟悉静压强的特性;了解流体平衡的微分方程;理解帕斯卡原理;熟悉等压面概念;掌握流体平衡的微分方程一般积分及其重力作用下静压强的分布规律;掌握流体压强的计算基准和量度单位;掌握液柱式测压计测量流体压强的方法;能熟练地应用静压强的分布公式求解液面下一点的压强值、相对平衡流体的压强分布、平面和曲面上液体总压力。

(四)基本方程4学时内容:微分形式的连续性方程、粘性流体运动方程(N-S方程)、欧拉运动方程;理想流体微分方程的伯努利积分。

要求:熟悉流体流动所满足的连续性方程、粘性流体运动的N-S方程;了解方程的推导过程,了解求解方程的初始和边界条件,掌握理想流体微分方程的伯努利积分。

(五)量纲分析4学时内容:相似概念和力学相似性原理;方程分析法和量纲分析法得出的相似准数(Re数、Fr数、Eu数、St数),p定律的应用方法;相似在模型设计中的应用;完全相似和部分相似。

要求:理解相似概念;熟悉力学相似性原理;了解相似准则;掌握Re数、Fr数、Eu数;了解方程分析法,掌握量纲分析法;能用p定律求解一个物理过程物理量之间的关系式;熟悉完全相似和部分相似;掌握相似律在模型设计中的应用。

(六)无旋运动4学时内容:无旋运动的势函数;平面无旋运动的势函数和流函数;基本平面势流;势流的叠加。

要求:理解流体无旋运动势函数的概念;掌握势函数与速度场的关系及求解方法;理解平面无旋运动流函数的概念;掌握平面无旋运动流函数与速度场的关系及求解方法;熟悉基本平面势流;了解势流的叠加。

(七)粘性管流10学时内容:简化成一元流动的管流;一元流动的连续性方程、伯努利方程、动量方程;沿程和局部两种损失形式;层流和紊流;均匀流方程;圆管层流各参数的分析推导方法;紊流脉动和时均流概念;圆管中的紊流;对尼古拉兹实验的全面分析;常用的l半经验和经验公式、工业管道沿程水头损失的计算;非圆管沿程水头损失计算的考虑;局部水头损失的一般成因和计算方法;有压管路中管段的串联和并联。

要求:理解流管、流束、过流断面、元流、总流、流量的概念;熟悉管流简化成一元流动的方法;熟悉和掌握一元流动的连续性方程、伯努利方程、动量方程的推导;理解层流和紊流的概念;掌握均匀流方程式;理解紊流脉动和时均流概念;了解沿程和局部两种损失形式;熟悉圆管层流各参数的分析推导方法;熟悉圆管紊流各参数的分析推导方法;掌握对尼古拉兹实验的全面分析;了解常用的l半经验和经验公式;理解当量直径、水力半径的概念;掌握工业管道沿程水头损失的计算;了解非圆管沿程水头损失计算方法;熟悉局部水头损失的一般成因;掌握局部水头损失的计算方法;理解综合阻抗的概念,掌握有压管路中管段的串联和并联的计算。

(八)边界层与绕流阻力6学时内容:边界层的概念;边界层微分方程和动量积分方程;曲壁边界层的分离;饶流物体的阻力和升力;悬浮速度及其计算。

要求:熟悉绕过物体流动的图画,理解边界层的概念;了解边界层微分方程和动量积分方程;了解曲壁边界层的分离;熟悉饶流物体的阻力和升力的计算;理解掌握悬浮速度的概念;掌握悬浮速度的计算。

(九)孔口管嘴出流4学时内容:孔口自由出流和淹没出流;孔板式流量计;圆柱形外管嘴的出流;流量系数的概念;圆柱形外管嘴的工作条件。

要求:理解孔口、管嘴出流的流动现象;了解流量系数的概念;掌握孔口自由出流和淹没出流的计算;熟悉孔板式流量计;熟悉圆柱形外管嘴的工作条件;掌握管嘴出流的计算。

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