《工程流体力学》教学大纲
工程流体力学课程教学大纲
工程流体力学课程教学大纲课程编码：SD02010210课程名称：工程流体力学课程英文名称：ENGINEERING FLUID MECHANICS总学时：84 讲课学时：74 实验学时：10 上机学时：0 课外辅导学时：0一、课程教学目的本课程的教学目的：面向动力类及相近专业的本科生，讲授流体力学的基本概念和基本理论，以及流体平衡和运动的基本规律。
使学生了解流体的基本概念和基本属性，基本掌握流体静力学、运动学、动力学的基础知识和基本理论，基本掌握运用流体力学知识解决工程实际的分析和运算能力。
本课程的基本要求是：讲述流体的基本概念和属性，尤其是流体与刚体和固体在力学行为方面的区别。
以此为基础和出发点，介绍流体静平衡所遵循规律及点压和面压的计算方法，并以介绍流体运动的一系列基本概念为前提，推求流体力学的三大基本方程。
然后介绍管路系统的水力计算和流体出流计算以及水击现象的基本概念。
本课程以讲述流体力学基本概念、基础知识和基本原理为主，着重培养学生解决工程问题的能力。
并通过一定数量习题和实验，使学生具有足够的感性认识和实际动手的能力。
二、教学内容及基本要求主要教学内容：流体静力学、流体运动学、理想流体动力学、粘性流体动力学、流动阻力与损失、管路水力计算、量纲分析方法、漩涡理论基础、理想流体有势流动、边界层理论。
课程的重点：讲述流体力学三大基本方程及流动阻力计算、流体运动学基本理论、流体的绕流问题等。
课程的难点：流体运动学、流体动力学、粘性流体的阻力与损失、边界层理论。
第1章绪论（6学时）第1节教学内容（1学时）：流体力学研究的内容和方法，流体力学的发展简史，目前研究的一些成果。
教学要求：重点讲述流体力学的研究方法和发展历史。
第2节教学内容（5学时）：连续性介质模型、作用在流体上的力、流体的物理性质等。
教学要求：重点讲述流体的粘性。
第2章流体静力学（8学时）第1节教学内容（2学时）：流体静压强及其特性，流体平衡微分方程式，力函数等压面。
《工程流体力学》教学大纲
《工程流体力学》教学大纲一、课程基本信息1、课程英文名称：Engineering Hydrodynamics2、课程类别：专业基础课程3、课程学时：总学时88，实验学时124、学分：5.55、先修课程：《高等数学》、《大学物理》、《工程力学》6、适用专业：油气储运工程7、大纲执笔：油气储运教研室郑云萍8、大纲审批：石油工程学院学术委员会9、制定（修订）时间：2006.11二、课程的目的与任务工程流体力学是油气储运工程专业的一门主要专业基础课程。
它的主要任务是通过各个教学环节，使学生掌握流体运动的基本概念、基本理论、基本计算方法和基本实验技能，提高学生分析和解决实际问题的能力，为以后学习专业知识，从事专业技术工作和科研打下必要的流体力学基础。
三、课程的基本要求通过本课程的学习，了解流体的物理性质，掌握流体的平衡规律、流体的运动规律、流体与其接触的固体壁面间的受力特点、压力管路中的水力计算、气体动力学基础知识及非牛顿流体运动规律等内容。
四、教学内容要求及学时分配1. 流体及其主要物理性质（4学时）1）具体内容工程流体力学的研究对象流体的特性、连续介质的假说流体的密度和重度流体的压缩性、膨胀性和粘性作用在流体上的力2）重点：流体的物性及作用在流体上的力3）难点：粘性4）基本要求正确理解流体的主要物理性质，特别是粘性和牛顿内摩擦定律正确理解流体连续介质、理想流体和实际流体、不可压缩流体和可压缩流体的概念2.流体静力学（10学时）1）具体内容流体静压强及特性流体平衡微分方程式流体静力学基本方程式压力的基准和计量流体相对平衡静止流体作用在平面上的力静止流体作用在曲面上的力2）重点：流体静压强的特性，流体静力学基本方程式的应用，静止流体作用在平面、曲面上的力3）难点：静止流体作用在平面、曲面上的力4）基本要求掌握流体静压强的概念及其性质掌握流体平衡微分方程式及应用，能够熟练地进行点压强和总压力的计算3. 流体运动学与动力学基础（14学时）1）具体内容研究流体运动的拉格朗日法及欧拉法流体运动的基本概念恒定流动的连续性方程理想流体运动微分方程式理想流体伯努利方程式实际流体伯努利方程式及其意义伯努利方程式的应用泵对液体能量的增加系统与控制体动量定理及其应用2）重点：流体运动的基本概念，伯努利方程式的应用，泵对流体能量的增加，动量定理的应用3）难点：实际流体伯努利方程式的推导，输运公式的推导，能量方程、动量方程的灵活应用4）基本要求了解描述流体运动的两种方法，建立以流场为对象描述流体运动的概念掌握连续性方程式，流体微团运动的基本形式和理想流体运动微分方程式（欧拉运动方程式）牢固掌握流体运动的总流分析法，能够比较灵活地综合运用连续方程式，能量方程式（伯努利方程式）和动量方程式计算总流问题4. 流体阻力和水头损失（14学时）1）具体内容实际流体运动微分方程式管路中流动阻力产生的原因及分类因次分析和相似原理层流与紊流圆管层流分析紊流理论浅析管路中的沿程阻力局部阻力附面层理论基础2）重点：因次分析和相似原理中的基本概念，π定理的具体应用，圆管层流的运动规律，沿程及局部阻力的计算3）难点：实际流体运动微分方程式（纳维—司托克斯方程式）的推导4）基本要求掌握流体运动微分方程式（纳维—司托克斯方程式）及应用掌握因次分析法，掌握力学相似概念和主要相似准则的意义及用途掌握流体运动的两种流动状态及其判别掌握圆管中层流的流动规律了解能量损失阻力系数和水头损失的原因，明确影响阻力系数的因素，熟练掌握计算阻力系数和水头损失方法了解边界层概念和边界层分离现象5. 压力路的水力计算（12学时）1）具体内容管路特性曲线长管的水力计算沿程均匀泄流短管的水力计算孔口和管嘴出流2）重点：长管、短管的水力计算3）难点：复杂长管、短管的水力计算4）基本要求理解长管、短管，串联、并联管路的水力特性的概念掌握有压定常管流的水力计算，掌握孔口、管嘴的水力计算6. 一元非恒定流动（4学时）1）具体内容一元非恒定流动基本方程式（连续性方程式、运动方程式）水击现象及水击压力的计算理想流体的水击波动方程式变水头泄流与排空2）重点：水击压力的计算，变水头泄流与排空3）难点：理想流体的水击波动方程式推导4）基本要求了解管路中水击现象，能够进行水击压力计算了解变水头泄流与排空的水力计算7. 理想流体二元不可压缩流动（4学时）1）具体内容流体微团运动的分析、势流和涡流平面势流势流的迭加原理绕流的升力和阻力2）重点：概念及理论推导3）难点：理论推导4）基本要求了解本章所涉及到的概念、能确定流体的速度势及流函数8. 一元气体动力学基础（8学时）1）具体内容气体动力学基本概念微小扰动在空气中的传播气体一元恒定流动基本方程式（能量方程式、状态方程式、动量方程式）理想气体一元等熵流动的特性绝热气流压缩性的影响气流速度与断面形状间的关系气体从管嘴的等熵出流实际气体在管道中的定常流动2）重点：气体一元等熵流动的特性3）难点：气体一元等熵流动的特性4）基本要求掌握可压缩流体一元恒定流动的基本方程正确理解压力波的传播、声速和马赫数的概念掌握完全气体一元等熵恒定流动、滞止状态、临界状态及极限速度了解可压缩流体在变截面管中的流动。
《工程流体力学》课程实验教学大纲
《工程流体力学》课程实验教学大纲课程名称：工程流体力学英文名称：Fluid Mechanics for Engineering课程代码：204101一.实验总学时课外学时/课内学时：4必开实验个数：7选开实验个数：8二.实验的地位、作用和目的工程流体力学课是一门技术基础课，是高等学校中众多工科专业的必修课。
由于流体运动的复杂性及人们对流体运动规律认识的局限性，使工程流体力学实验在其学科的发展中占有重要地位，不少流体运动规律和公式都是通过实验而总结出来的。
通过实验可以观察流体的流动现象，增强感性认识，验证工程流体力学基本原理和公式，使学生进一步巩固在课堂上学到的理论知识，加深对工程流体力学理论的理解；同时使学生掌握流动要素量测的基本方法和培养科学实验的严谨作风以及分析、解决问题的能力，并为进一步培养学生进行科学研究和实际工作的能力打下相应的基础。
三.基本原理及课程简介工程流体力学是用实验和理论分析的方法研究流体的平衡、机械运动规律及其实际应用的一门学科。
是介乎基础科学和工程技术之间的一门技术科学，因此工程流体力学课是土建类各专业的一门重要技术基础课。
工程流体力学实验涉及到的流体力学基本原理包括流体静力学、动力学、流动阻力以及各种典型流动的分析计算方法。
四.实验基本要求观察流体的流动现象，验证所学理论，使学生掌握进行科学实验的方法和操作技能，培养学生整理实验资料、编写实验报告的能力及严谨认真的科学作风。
五.考核与报告实验前学生要在签到表上签名报到。
实验后要求学生根据实验要求检查实验数据是否完整，得到指导教师肯定，方可离开实验室。
指导教师对每个实验报告进行批改，并参考学生签到情况给出实验成绩。
六.实验仪器设备配置1、静水压强实验仪2、流动演示仪3、测压管水头线实验仪4、动量定律实验仪5、毕托管测速实验仪6、文丘里实验仪7、雷诺实验仪8、沿程阻力实验仪9、局部阻力实验仪10、孔口管嘴仪11、水泵性能实验台12、空气动力学多功能实验装置13、变坡水槽仪14、明渠实验水槽15、沿程水头损失综合实验台七.实验指导书（实验教材）兰州理工大学流体力学教研室编《工程流体力学实验》（讲义）。
教育论文工程流体力学课程教学大纲(双语)
《工程流体力学》课程教学大纲（双语）一、课程基本信息课程代码：050246课程名称：工程流体力学英文名称：Engin eeri ng Fluid Mecha nics课程类别：专业基础课specialized basic course学时：54Class hours: 54学分：3.0Credits: 3.0适用对象：热能与动力工程专业的学生考核方式：考试（平时成绩占总成绩的30%先修课程：高等数学，大学物理，工程力学Pre-sessional course: Advaneed Mathematics, University Physics, EngineeringMecha nics二、课程简介工程流体力学是研究流体（包括气体和流体）的平衡和运动规律的科学。
它是一门横跨各领域，各不同专业的重要技术基础课。
能源、动力、环境、设备、化工，航空、国防等领域均需要流体力学知识。
热能与动力工程专业学生尤其需要流体力学知识作为工程设计或从事其他专业技术工作的理论基础。
通过本课程的学习，使学生掌握流体力学的基本概念，基本原理和实验技能，为将来的学习和工作打下基础。
本课程的前四章为双语教学。
Course Descripti on:Engin eeri ng Fluid Mecha nics is the scie nee of the law of equilibrium and moti on of fluids, which include gases and liquids. It is an important basic technical course stretch ing across various field and various specialty. A kno wledge of fluid mecha nics is required in various fields such as energy, power, environment, industry, chemistry, build ing, aviati on and n ati onal defe nse, etc. Stude nts of Thermal En ergy and Power Engin eeri ng Specialty n eed the kno wledge of fluid mecha nics in Engin eeri ng desig n or other technical work. This course provides studentswith basic concepts, basic theories and experimental techniques of fluid mechanics needed in future study or work. Chapter 1 to chapter 4 will be taught in both Chinese and English （bilingual educatio n）.三、课程性质与教学目的本课程是热能与动力工程专业的专业基础课。
工程流体力学课程教学大纲
《工程流体力学》课程教学大纲英文名称： Engin eeri ng Fluid Mecha nics 课程编号: 学时数：72其中实验学时数：12 课程性质：、课程的性质、目的和任务本课程的性质：流体力学是建筑环境与设备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，是一门以流体基础理论为主，结合一般工程技术的课程。
学生通 过本课程的学习后，能够获得流体力学方面基础理论的系统知识，实验技能和一定的分 析、解决问题的能力。
是后续专业课程学习的基础。
课程教学所要达到的目的是：1、使学生掌握流体静止及运动时的规律以及流体与 固体之间的相互作用，并掌握这些规律在工程实际当中的应用，为后续专业课程的学习 打下坚实的理论基础。
2、通过课堂教学和实验课使学生对工程实践中有关的流体力学 问题有较广泛而系统的理论知识、必要的实验技能和一定的分析和解决问题的实际能 力。
本课程的任务：通过本课程的学习，学生应掌握流体力学的基本概念，基本理论, 以及水力计算的基本方法。
使学生具备必要的基础理论和一定的分析、解决实际工程中 问题的能力，为学习后继专业课程及从事专业技术工作和进行科学研究奠定必要的基 础。
、课程教学内容及基本要求 第1章绪论作用于流体上的力 流体的主要力学性质 牛顿内摩擦定律 流体的力学模型 基本要求:了解本课程在专业及工程中的应用;必修课 先修课程: 高等数学，理论力学等 适用专业: 建筑环境与能源应用工程专业1.1 1.2 1.3 1.4掌握流体主要物理性质，特别是粘性和牛顿内摩擦定律；作用在流体上的力；连续 介质、不可压缩流体及理想流体的概念。
第 2 章 流体静力学流体静压强及其特性 流体静压强的分布规律 流体静压平衡微分方程及其积分形式 重力作用下流体静压分布规律 压强的测量、计算与应用 作用于平面的流体静压力 作用于曲面的流体静压力 重力与其它惯性力作用下的流体相对平衡 基本要求：理解掌握流体静压强、等压面的概念及其性质；流体平衡微分方程及其在相对平衡 中的应用；掌握平面和曲面受压力的计算方法。
《工程流体力学》_40学时
《工程流体力学》课程教学大纲课程名称：工程流体力学课程类别：专业发展课适用专业（方向）：过程装备与控制工程总学时数：40学分：2.5编制部门：机电工程系编制日期：2015年1月一、课程的性质与任务本课程是“过程装备与控制工程”专业本科学生必修的专业课，是学生学习专业课和从事本专业生产和科研工作必备的基础理论。
该课程的教学目的是使学生掌握流体的力学性质，流体运动学基本概念，不可压缩流体的一维层流流动，流体流动微分方程，化工机械中的典型流动分析等知识。
从而为分析研究过程装备中的流体流动规律及其相关传递过程，以及设计开发新型高效的过程装备奠定必备的基础。
二、课程教学基本要求要求学生全面掌握流体的力学性质及其运动学基本概念、静止条件下的流体受力和静力学方程、静止流场特征、流体运动的控制方程及其运用、典型一维流动特征、三维流体运动的基本方程、流体运动学基本原理、流体力学的实验方法和数值模拟方法以及综合应用。
要求学生能独立完成所布置的习题，理论与实际相结合，具有解决工程实际问题的能力。
三、课程教学内容、要求与学时分配1．绪论（1）流体力学发展史简述（2）流体力学的研究内容、研究方法和应用（3）流体的定义和特征连续介质模型（4）作用在流体上的力（5）流体的主要物理性质2．流体静力学（1）流体静压强及其特性（2）流体平衡微分方程式（3）重力场中流体的平衡（4）流体的相对平衡（5）静止流体作用在固体壁面上的总压力（6）静止流体作用在潜体和浮体的总浮力3．流体运动学和动力学基础（1）研究流体运动的方法（2）定常、非定常流动一、二、三维流动（3）迹线流线（4）流管流束流量当量直径（5）系统控制体输运公式（6）连续方程（7）动量方程动量矩方程（8）能量方程（9）伯努利方程及其应用（10）流线主法线方向速度和压强的变化（11）粘性流体总流的伯努利方程4．相似原理和量纲分析（1）流动的力学相似（2）动力相似准则（3）流动相似条件（4）近似的模型实验（5）量纲分析法5．管流损失和水力计算（1）粘性流体管内流动的能量损失（2）粘性流体的两种流动状态（3）管道进口段中粘性流体的流动（4）圆管中粘性流体的层流流动（5）粘性流体的紊流流动（6）沿程损失的实验研究（7）非圆形管道沿程损失的计算（8）局部损失（9）管道流动的水力计算（10）几种常用的技术装置（11）液体出流6．气体的一维定常流动（1）微弱压强波的一维传播声速马赫数（2）气流的特定状态和参考速度速度系数（3）正激波（4）变截面管流（5）等截面摩擦管流（6）等截面换热管流7．理想流体多维流动基础（1）微分形式的连续方程（2）流体微团运动分析（3）理想流体运动微分方程（4）起始条件边界条件（5）理想流体运动微分方程的积分（6）涡线涡管涡束涡通量（7）速度环量斯托克斯定理（8）汤姆孙定理亥姆霍兹定理（9）二维涡流（10）速度势流函数流网（11）简单的平面势流（12）简单平面势流的叠加（13）均匀等速流绕过圆柱体的平面流动（14）均匀等速流绕过圆柱体有环流的平面流动8．粘性流体多维流动基础（1）粘性流体的运动微分方程(纳维-斯托克斯方程) （2）不可压缩粘性流体的层流流动（3）边界层概念和特征（4）层流边界层的微分方程（5）边界层的动量积分关系式（6）边界层的位移厚度和动量损失厚度（7）平板边界层流动的近似计算（8）边界层流动的分离（9）物体的阻力自由沉降速度实验项目、类型、教学内容与学时分配四、有关说明1.本课程与其它课程衔接关系先修课程：《高等数学》，《大学物理》，《工程力学》后续课程：《过程流体机械》2.课程教学方法与手段教学环节主要是课堂教学和实验教学3.课程考核方式与成绩评定考核方式为考查，平时成绩占15%，实验成绩占15%，期末成绩占70%。
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《工程流体力学》教学大纲
一、课程基本信息
二、课程教学目标
1. 理解流体力学基本概念，流体的主要物理性质和分类。
2. 掌握静止流体平衡条件及内部的压力分布；掌握理想不可压缩流体无旋流动，伯努利方程，动量方程，培养学生对知识的综合运用能力。
3. 掌握相似原理和量纲分析法，培养学生实验研究能力。
三、理论教学内容与要求
四、实验教学内容与要求
五、考核方式
采用期末考试、平时考核和实验相结合的考核方式。
总成绩为100分，其中期末考试成绩占总成绩的70%，平时成绩（包括作业、出勤、课堂小测验等）占总成绩的20%，实验成绩占总成绩的10%。