《水力学》教学大纲
《水力学》教学大纲
《水力学》教学大纲课程代码:课程中文名称:水力学课程英文名称:Hydraulics课程类别:必修课程学分数:5学分课程学时数:90授课对象:水利水电工程专业、水文水资源专业、农田水利专业、港口与航道专业本课程的前导课程:高等数学理论力学材料力学一.教学目的和要求水力学是水利类各专业的一门重要技术基础课,是研究液体平衡和运动规律的一门学科。
教授本课程的目的是培养学生分析和解决水力学问题的能力,使学生通过学习,掌握液体平衡和运动的一般规律和有关的基本概念及基本理论,学会必要的对于水力学问题的分析和计算的方法,初步掌握水力学实验技术,初步掌握运用计算机技术解决水力学问题的能力,为学生学好后续课程,从事本专业的技术工作、科学研究和管理工作打好必要的水力学基础。
通过本课程的学习,学生应达到下列基本要求:1.牢固掌握和理解本课程所涉及的水力学基本概念;2.掌握本课程的基本理论及理解所描述的水力学问题;3.掌握本课程的基本方程及应用条件,并理解其物理意义;4.掌握水力学基本分析方法,并具有应用所学水力学知识理解工程技术问题的能力;5.具有独立地应用基本概念、基本理论与基本方程分析和求解从工程实际中简化出来的水力学问题的能力;6.掌握一定液流量测的方法和技能;7.具有一定上机计算有关水力学问题的能力。
二.课程内容与学时分配课程内容与学时分配表内容讲课学时第一章导论 3第二章水静力学7第三章水动力学基础16 第四章层流和紊流、水流阻力和水头损失12第五章量纲分析和相似原理 4第六章恒定管流 4第七章明槽恒定流12 第八章孔口和管嘴出流、堰顶溢流和闸孔出流 6 第九章泄水建筑物下游水流的衔接和消能 2第十章非恒定流 2第十一章渗流 4(一)课程内容第一章导论连续介质模型,液体的主要物理性质,可压缩液体和不可压缩液体,液体的粘滞性和牛顿内摩檫定律,*水的特殊物理性质。
理想液体与实际液体的概念,作用在液体上的力。
第二章水静力学静水压强及其特性,液体平衡方程及其积分,等压面,静水压强基本方程及其几何表示和能量意义,压强的表示方法和压强的量测,*几种质量力同时作用下的液体平衡,作用在平面和曲面上的静水总压力,*浮力及浮体的稳定。
《水力学》教学大纲
《水力学》1、课程名称与代码:水力学(306071050)课程性质:必修2、学时学分:85学时/5学分先修要求:无3、课程负责人:李克锋、王黎、王协康4、教材和补充教材信息:“十二五”规划教材《水力学》(第四版)吴持恭主编高等教育出版社2008年《水力学》赵振兴, 何建京编著. 北京: 清华大学出版社, 2005《水力学》郭仁东, 冯劲梅, 吴慧芳主编. 北京: 人民交通出版社, 2006《水力学》王亚玲主编. 北京: 人民交通出版社, 2005《工程流体力学(水力学)》闻德荪主编. 第2 版. -- 北京: 高等教育出版社, 2004 《水力学实验》贺五洲, 陈嘉范, 李春华编. 北京: 清华大学出版社, 20045、课程目标:a) 达到的教学目的:使学生具有一定理论基础,理解水力学的一些基本概念与物理意义,对工程中与专业有关的水力学问题,有正确分析和计算的能力,掌握一定的实验技能,加强微机编程计算能力培养。
b) 支撑的毕业要求:工程知识(要求1)、问题分析(要求2)、个人和团队(要求9)、终身学习(要求12)。
6、课程的主要教学内容一、绪论(1) 水力学任务和水利工程中的水力学问题;(2) 液体主要物理力学性质,内摩擦定律,牛顿液体与非牛顿液体;(3) 连续介质和理想液体概念;(4) 作用在液体上的力:表面力和质量力;(5) 水力学的研究方法。
二、水静力学(1) 静水压强及其特性;(2) 重力作用下静水压强的基本方程式及其物理意义,等压面的概念;(3) 压强的表示法:绝对压强、相对压强和真空度;(4) 压强的量测:测压管、U型水银压力计、压差计;(5) 作用于平面上的静水总压力:压强分布图,静水总压力的大小、方向和作用点;(6) 作用于曲面上的静水总压力:水平压强分布图和压力体图;(7) 作用于物体上的静水总压力,物体的浮沉;(8) 几种质量力作用下的液体平衡。
三、水动力学基础(1) 描述液体运动的两种方法:拉格朗日法和欧拉法,流线和迹线;(2) 恒定流与非恒定流;(3) 水流的几个基本概念:流管、微小流束、总流、过水断面、流量、断面平均流速、一元流、二元流、三元流;(4) 恒定一元流连续性方程;(5) 均匀流、非均匀流、渐变流与急变流;(6) 恒定一元流微小流束能量方程和总流能量方程及其应用,毕托管、文丘里流量计、孔口出流、管嘴出流,变水头孔口出流时间计算;(7) 恒定一元流动量方程及其应用举例。
《水力学》教学大纲
《水力学》教学大纲Hydraulics课程编码: 06202010 学分:4 课程类别:专业基础课计划学时:72 其中讲课:60 实验或实践:12 上机:0 适用专业:给水排水工程推荐教材:闻德荪,《工程流体力学(水力学)》,高等教育出版社,2004年。
参考书目:伍悦滨编. 《工程流体力学(水力学)》. 北京:中国建筑工业出版社,2006。
李家星、赵振兴编.《水力学》.南京:河海大学出版社,2001。
吴持恭编.《水力学》(第三版).北京:高等教育出版社,2003。
赵振兴,何建京编著. 《水力学》. 北京:清华大学出版社,2005。
课程的教学目的与任务水力学是给水排水工程专业学生必修的专业基础课程。
其任务是通过各个教学环节的学习,使学生掌握水力学中的基本概念、基本理论和基本的水力计算方法及实验操作技能,了解环境问题中常见的水力学现象,并具有分析、解决工程中遇到的水力学问题的能力。
为后续专业课程的学习和进行科学研究打下必要的理论基础。
课程的基本要求本课程介绍了液体的主要物理性质,水静力学,液体运动的基本原理和基本理论,液体总流的基本原理,液体三元运动的基本原理,液体的层流运动和紊流运动,水流阻力和水头损失。
学完本课程应达到以下基本要求:1. 掌握液流运动的基本概念,如连续介质的假说,理想液体模型,液流的各种分类,表征液流运动的雷诺数,弗劳德数等特征值.2. 掌握液流运动的基本理论,如恒定总流的连续性方程,能量方程,动量方程,水头损失理论以及液体运动的连续性方程式,实际液体运动的微分方程等.3. 了解水流能量转化和能量损失的原因,理解水流阻力(摩擦阻力和压强阻力)的成因,明确影响沿程阻力系数及局部阻力系数的因素,掌握计算水头损失的途径和方法。
4. 掌握常见工程水力学问题的分析计算能力,如静水压力的计算、有压管道的水力计算、明渠水流的分析计算等。
5. 了解相似理论,相似现象的特征条件以及相似原理的应用等。
水力学教学大纲
水力学教学大纲
一、课程概述
水力学是土木工程中的一门重要学科,主要研究水的运动规律
及其对各种工程结构和自然环境的影响。
本课程旨在通过系统地介
绍水力学的基本理论、计算方法和实践应用,培养学生在工程实践
中运用水力学理论进行分析和设计的能力。
二、教学目标
1. 理解水的运动规律及其在工程中的应用。
2. 熟悉水力学基本概念和影响水流的因素。
3. 能够应用水力学理论解决工程实际问题。
4. 培养学生分析和解决水力学问题的能力。
三、教学内容
1. 水力学基础知识
- 水流基本性质:流速、流量、压力等概念及其测量方法。
- 流动方程:连续性方程、动量方程和能量方程的推导和应用。
- 流动状态:定常流动和非定常流动的概念和分析方法。
2. 水力学实验室
- 水流测量实验:流量计测量、流速测量和压力测量实验。
- 进水和排水实验:水泵、水坝和排水管道等实验。
- 水力力学实验:水力学模型的设计、搭建和测试。
3. 水理计算方法
- 水流管道计算:水流压力和流量的计算方法。
- 水流阻力计算:临界流速、流态转变和水流阻力公式的应用。
- 水尺控制计算:水流调节和水位控制的计算方法。
4. 应用案例分析
- 水力工程案例:水电站、水坝和水渠工程的水力学问题分析。
- 自然界水力学现象:洪水、地下水流和波浪等自然界中的水
力学问题。
- 环境水力学:水资源利用和环境保护中的水力学应用。
四、教学方法。
水力学教学大纲
《水力学》课程教学大纲一、课程的性质和任务本课程是水利水电建筑工程专业的一门主要职业基础课,其主要任务是使学生了解水利工程中的水力学问题,初步认识水流运动的基本规律,具有中小型工程水力计算的基本知识和试验操作技能,并为继续学习打下基础。
学完本课程后,应达到下列基本要求:1、了解水利工程中水流静止和运动的基本规律以及主要水力计算问题。
2、具有静止状态下的水力荷载分析,水工建筑物及河渠过水能力计算、常见的消能方式和水力计算能力。
3、掌握水位、压强、流速、流量的实验测定方法和操作技能。
二、教学内容和要求(一)绪论1、教学内容和教学要求教学内容:(1)水力学的任务及其在水利水电工程中的应用。
(2)液体的基本特性和主要物理性质。
(3)理想液体的概念、作用在液体上的力和水力学的研究方法。
教学要求:(1)了解水力学的任务及水利工程中所需解决的水力学问题、理想液体的概念。
(2)理解作用在液体上的力和水力学的研究方法。
(3)掌握水的基本特性及主要物理力学性质。
重点难点:重点:水力学的研究对象及任务、水的基本特性及主要物理力学性质。
难点:粘滞性、表面张力特性。
2、能力培养要求通过本单元的教学,使学生初步具有理解液体的基本特性和主要物理性质及其在液体运动时所起的作用的技能,逐步培养同学们的分析问题的能力。
(二)水静力学1、教学内容和教学要求教学内容:(1)静水压强及其基本特性、基本规律。
(2)静水压强的计算及压强的单位及量测。
(3)平面壁上静水总压力、曲面壁上静水总压力的计算。
教学要求:(1)理解静水压强的概念、基本特性及基本规律、曲面壁上静水总压力的计算。
(2)掌握静水压强的计算及压强的单位及量测、静水压强分布图的绘制、平面壁上静水总压力的计算方法。
重点难点:重点:静水压强的计算及压强的单位及量测、静水压强分布图的绘制、平面壁上静水总压力的计算。
难点:曲面壁上静水总压力的计算。
2、能力培养要求通过本单元的教学,使学生初步具有能够分析、计算作用在水工建筑物上的静水总压力的技能,逐步培养同学们的分析和计算静水总压力的能力。
水力学 教学大纲
水力学教学大纲一、课程概述水力学是研究水的运动规律以及水在各种工程和自然环境中的应用的学科。
本课程旨在向学生介绍水力学的基本理论和实际应用,使其掌握水流的基本原理和分析方法,以及了解水力学在工程中的应用。
二、教学目标1. 掌握水的基本性质和水流的运动规律;2. 理解水力学的基本原理,能够运用水力学理论分析和解决工程实际问题;3. 了解水力学在水利工程、水电站等领域的应用,并理解其在环境保护和可持续发展中的作用;4. 培养学生的分析和解决问题的能力,以及实验和实际操作的技能。
三、教学内容1. 水力学基本概念和基本性质1.1 水的物理性质1.2 水流的基本参数1.3 水力学的基本概念2. 水流的运动规律2.1 一维流动和二维流动2.2 流态的分类和流速分布2.3 麦克斯韦方程和纳维-斯托克斯方程2.4 水流动力学方程3. 水流的测量和实验3.1 水流参数的测量方法3.2 水流实验的基本原理3.3 实验室实践和水流模型试验4. 水力工程中的应用4.1 水力发电原理和技术4.2 水利工程的设计和施工4.3 水道工程和渠道设计4.4 堤坝工程和防洪措施5. 河流水动力学5.1 河流流态和河道形态5.2 河流水动力学模型5.3 河流治理和生态环境保护四、教学方法1. 理论讲解:通过教师讲解、课堂讨论等形式,提供水力学基本理论知识;2. 实验操作:组织学生进行水流实验和模型试验,加深对水力学原理的理解;3. 课外阅读:布置相关文献阅读和研究报告,拓展学生的知识面和思维深度;4. 工程实践:组织学生参与水利工程实践活动,提升学生的实际操作能力。
五、教学评价1. 学生课堂表现:包括课堂参与度、作业完成情况等;2. 实验和模型操作:对学生实验和模型试验的操作技能进行评价;3. 课程论文和报告:学生撰写的课程论文和研究报告的质量和深度;4. 期末考核:包括笔试、实验操作和课程设计等。
六、教材及参考资料主教材:《水力学导论》刘大恒著,北京大学出版社参考资料:1. 《水利水电工程概论》刘明宇著,清华大学出版社2. 《水利水电工程结构力学》王勇著,人民交通出版社3. 《流体力学》张春燕著,高等教育出版社七、课程设计学生需要设计一个小型水利工程项目,包括工程方案、设计图纸和技术报告,并进行口头答辩。
水力学教学大纲
⽔⼒学教学⼤纲《⽔⼒学》教学⼤纲:01057课程名称:⽔⼒学英⽂名称:Fluid Mechanics学时:68(60+8)学分:4适⽤专业:给⽔排⽔⼯程课程组别:专业⼤类A组先修课程:⾼等数学、⼤学物理、理论⼒学、材料⼒学⼀、课程教学⽬标⽔⼒学的任务是通过各种教学环节,使学⽣掌握⽔⼒学的基本理论、⽔⼒计算⽅法和⽔⼒实验的基本操作技能,为学习专业课程,从事专业⼯作和进⾏科学研究打下⼀定的基础。
它的基本要求是:1、具有本专业的理论基础,包括:(1)正确理解⽔⼒学的基本概念,如层流和紊流、急流和缓流、雷诺数和佛汝德数等。
(2)掌握总流的连续性⽅程、能量⽅程和动量⽅程及其应⽤。
(3)掌握分析⽔流运动的总流分析法,对量纲分析和实验相结合的⽅法也有⼀定的理解。
2、对⼀般较简单的、本专业常见的⽔流问题,具有分析和计算能⼒,主要包括:静⽔压⼒的计算;管道及明渠的断⾯尺⼨和过流能⼒的确定;孔⼝、涵洞和堰流过流能⼒以及井和集⽔廊道的渗流计算等。
3、具有正确使⽤⽔⼒计算中的基本图表和正确进⾏数字计算能⼒,掌握测量⽔位、压强、流速和流量的操作技能,具有分析实验数据和编写报告的能⼒。
⼆、课程内容第⼀章绪论1、⽔⼒学的定义、任务和研究⽅法。
2、⽔⼒学的发展概况。
3、液体作为连续介质的概念。
4、液体的主要物理性质。
内摩擦定律。
5、作⽤于液体的两种⼒:质量⼒和表⾯⼒。
6、理想液体和实际液体。
第⼆章⽔静⼒学1、静⽔压强及其特性。
2、液体的平衡微分⽅程及其积分。
等压⾯。
3、重⼒作⽤下的静⽔压强基本公式。
压强分布图。
压强的计量单位及其换算,绝对压强和相对压强,真空度。
4、静⽔压强基本公式的⼏何意义:位置⽔头和位能、压强⽔头和压能、测压管⽔头和势能。
5、压强的测量。
6、⼏种质量⼒同时作⽤下的液体平衡。
7、作⽤于平⾯上的静⽔总压⼒。
压⼒中⼼。
8、作⽤于曲⾯上的静⽔总压⼒。
压⼒体。
9、浮⼒。
*浮体的稳定第三章⽔动⼒学理论基础1、液体运动的两种⽅法:拉格朗⽇法和欧拉法。
《水力学》教学大纲
水力学(学分4 ,学时60)一、课程的性质和任务水力学是土木、水利类各专业一门重要的专业类课程。
主要研究液体运动的一般规律和有关的基本概念和基本理论,为水利水电专业的工程建设、规划、设计、施工管理中的水力学问题,提供水力计算依据。
课程涉及力学、物理和数学的相关知识,以分析水流现象,揭示水流规律和力学作用为主导,使学生掌握必要的分析计算方法,为从事专业技术工作打下基础。
二、课程内容、基本要求与学时分配基本内容:液体的主要物理性质及作用力;水静力学;水动力学基础;液体的流动型态及水头损失;有压管道恒定流;明渠均匀流;明渠恒定非均匀流;堰流与闸孔出流;泄水建筑物下游水流的衔接与消能;渗流基础。
(一)液体的主要物理性质及作用力 2学时1.水力学的任务与研究对象;2.量纲和单位;3.液体的主要物理性质;4.连续介质和理想液体的概念;5.作用在液体上的力;6.水力学的研究方法。
重点掌握内容:1.重点:液体的物理力学性质;作用在液体上的力。
2.难点:液体的连续性假定和粘滞性。
作用在液体上的力。
(二)水静力学 6学时1.静水压强及其特性;2.水静力学的基本方程;3.压强的表示方法及其量测;4.作用在平面上的静水总压力;5.作用在曲面上的静水总压力。
重点掌握内容:1.重点:静水压强的特性;水静力学基本方程;压强的量测原理;作用在平面上的静水总压力计算;作用在曲面上的静水总压力计算。
2.难点:作用在平面上静水总压力计算;作用在曲面上的静水总压力计算。
(三)水动力学基础 8学时1.水流运动的若干概念;2.恒定总流的连续方程;3.实际液体恒定总流的能量方程;4.恒定总流能量方程的应用;5.恒定总流的动量方程;6. 恒定总流动量方程的应用。
重点掌握内容:1.重点:连续方程、能量方程和动量方程,三大方程的原理和具体应用。
2.难点:能量方程的应用;动量方程的应用。
(四)液体的流动型态及水头损失 6学时1.水头损失的分类及其产生的原因;2.液体运动的两种型态;3.均匀流基本方程及沿程水头损失的计算公式;4.层流运动;5.紊流运动;6. 沿程水头损失计算;7. 局部水头损失计算。
水力学教学大纲
《水力学》课程教学大纲适用对象:建筑水电技术专业执行时间:总学时:48课时一、课程性质水力学是水利类各专业必修的一门主要专业基础课。
水力学的任务是研究液体(主要是水)的平衡和机械运动的规律及其实际应用。
通过本课程的学习,使学生掌握水流运动的基本概念、基本理论与分析方法,理解不同水流的特点,学会常见水利工程中的水力计算,并具备初步的试验量测技能。
二、课程目标水力学的任务是通过各种教学环节,使学生掌握水力学的基本理论、水力计算方法和水力实验的基本操作技能,为学习专业课程,从事专业工作和进行科学研究打下一定的基础。
三、教学方法和手段课题讲授:以讲授为主,培养学生的自学能力;将课堂知识与工程实例结合,培养学生解决工程实际问题的能力。
四、教学要求第一章绪论教学内容:第一节水力学的任务及其发展概况1、水力学的任务2、水力学发展简史第二节液体的主要物理性质及其作用在液体上的力1、液体的质量和密度2、液体的重量和容重3、液体的粘滞性4、液体的压缩性5、液体的表面张力6、作用于液体上的力第三节液体的基本特征和连续介质1、液体的基本特征2、连续介质假设3、理想液体的概念第四节水力学的研究方法1、科学试验2、理论分析3、数值计算教学要求:了解液体运动的基本规律及研究液体运动规律的一般方法,掌握液体的主要物理性质。
重点:液体的主要物理性质难点:液体粘性产生原因及作用第二章水静力学教学内容:第一节静水压强及其特性1、静水压强2、静水压强的特性第二节液体的平衡微分方程式1、液体平衡微分方程式2、力势函数和平衡微分方程式的积分3、等压面第三节重力和几种质量力同时作用下的液体平衡1、力作用下静水压强的基本公式2、种质量力同时作用下的液体平衡第四节压强的表示方法及度量1、绝对压强、相对压强、真空及真空度2、压强的表示方法3、水头和单位势能4、压强的量测第五节作用于平面上的静水总压力1、静水压强分布图与作用于矩形平面上的静水总压力2、用分析法求任意平面上的静水总压力第六节作用于曲面上的静水总压力教学要求:掌握静水压强的特性,压强的表示方法及计量单位,掌握液体平衡微分方程与水静力学的基本方程,掌握液柱式测压仪的基本原理,能熟练计算作用在平面、曲面上的静水总压力。
水力学课程教学大纲
《水力学》课程教学大纲课程编号:2920010 适用专业:给水排水专业计划学时:74学时 计划学分:5学分一、本课程的性质和任务《水力学》是给排水工程专业一门重要的专业基础课,其任务是以水为研究对象,用实验和理论分析的方法,来研究液体平衡和机械运动规律以及如何运用这些规律来解决工程实际问题,并为专业课的学习打下良好的基础。
二、本课程的基本要求水力学课程的主要任务是使学生掌握液体运动的一般规律和有关的基本概念、基本理论,学会必要的分析计算方法和一定的实验操作技术,为学习专业课程,从事专业技术工作,进行科学研究打下必要的坚实基础。
三、课程的特点1.对基本概念、基本定律与基本分析方法的要求并重。
2.对基本理论的掌握与常见工程水力计算能力的要求并重。
3.实验课程是重要的学习与实践环节。
四、课程内容(一)、绪论1.水力学及其任务2.作用于液体上的力3.液体的主要物理性质(二)、水静力学1.静止液体中压强的特性2.液体平衡微分方程3.重力作用下静止液体中压强的分布规律4.液柱式测压计5.液体的相对平衡6.液体作用在平面壁上的总压力7. 液体作用在曲面壁上的总压力(三)、水动力学基础1. 液体运动的描述方法2. 欧拉法的基本概念3.连续性方程4. 液体运动的微分方程5. 伯努利方程6.动量方程(四)、*相似原理与量纲分析1.相似原理2.模型试验3.量纲分析(五)、水头损失1.水头损失的分类2.雷诺实验与流态3.沿程水头损失与切应力的关系4.圆管中的层流运动5. 液体的紊流运动6.局部水头损失(六)、有压管路1.短管的水力计算2. 长管的水力计算3.管网水力计算基础4.有压管流中的水击(七)、明渠流动1.明渠流动概述2.明渠均匀流3. 无压圆管均匀流4.明渠非均匀流基本概念5.水跃与水跌6.棱柱形渠道非均匀渐变流水面曲线的分析7.明渠非均匀渐变流水面曲线的计算 (八)、 孔口、管嘴出流与堰流1.孔口出流2.管嘴出流3.堰流(九)、渗流1.概述2.渗流的达西定律 3.地下水的渐变渗流 4.井和井群四、使用大纲说明1、学时分配表课程内容学 时 数备 注 总学时 讲授 实验 上机绪论 4 4水静力学 8 8水动力学基础 10 10*相似原理和量纲分析 选学水头损失 8 8有压管路 8 8明渠流动 8 8孔口、管嘴出流和堰流 8 8渗流 6 6实验 14 7个实验2.教学方法提示课堂讲授为主。
《水力学》课程教学大纲.
《水力学》课程教学大纲(参考学时60)1、课程性质水力学是水务管理专业的一门主要的专业基础课程2、课程目的水力学课程的主要任务是使学生掌握液体运动的一般规律和有关的基本概念、基本理论,学会必要的分析计算方法和一定的实验操作技术,为学习专业课程,从事专业技术工作,进行科学研究打下必要的坚实基础。
3、与其它课程的联系与分工学生学习水力学以前必须学完高等数学、工程力学等课程。
这样,对于有关内容,如微分、积分、矢量、偏导数、泰勒公式、微分方程、液体的物理特性、动能定律、动量定律具有一定的基础,在水力学中主要是运用这些知识,不必详细讲解。
水力学的后续课程是节水技术、水利工程概论、水文学原理等,本课程只讲述各种典型情况下的水流现象及必需的水力学计算方法。
4、课程内容(1)基本内容第一章、绪论水力学的任务及其历史的发展,液体的连续介质模型,液体的主要物理性质,作用在液体上的力。
第二章、水静力学静水压强及其特性,质量力为重力的静水压强基本方程,静水压强的量测,作用于平面上的静水总压力,作用于曲面上的静水总压力。
第三章、液体运动的基本原理水流运动的基本概念,液体运动分类,恒定流连续性方程,恒定流沿流束的能量方程,实际液体恒定总流的能量方程,实际液体恒定总流动量方程。
第四章、水流阻力与水头损失阻力和能量损失问题概述,沿程阻力与局部阻力,沿程水头损失与切应力的关系,液体内部的运动形态──层流,紊流,紊流运动要素的脉动及附加切应力,层流流速分布及阻力系数,紊流流速分布及阻力系数,实际明渠与管道中沿程水头损失与阻力系数的实例及实验。
第五章、孔口、管嘴出流和有压管路液体薄壁孔口的恒定出流,液体经管嘴的恒定出流,短管的水力计算,长管的水力计算,管网的水力计算基础,直接水击和间接水击的压强计算。
第六章、明渠恒定均匀流明渠水流,水利工程中的明渠均匀流问题,明渠边壁几何特性和水力特性,明渠水流特性及产生均匀流的条件,明渠均匀流的水力计算,明渠水力最佳断面,复式断面明渠均匀流水力计算。
水力学 教学大纲.
水力学教学大纲课程编码:学时数:80学分数:5课程类型:专业基础课先修课程:高等数学、理论力学、材料力学一、课程的性质与任务水力学是水利水电工程专业必修的一门重要的专业基础课。
水力学课程的主要任务是使学生掌握水流运动的一般规律和与之有关的基本概念、基本理论、水力计算的基本方法与科学实验的基本技能,为学习后续专业课程、从事专业技术工作和进行科学研究奠定基础。
二、课程的教学基本要求(1)具有一定的理论知识。
①正确理解水力学基本概念(如恒定流与非恒定流、均匀流与非均匀流、层流与紊流、缓流与急流等)。
②掌握水力学基本理论,如连续方程、能量方程、动量方程等。
③掌握分析水流运动的总流分析法。
(2)对工程中的一般水流问题具有分析与计算的能力。
如静水总压力的计算;管道及明渠断面尺寸的确定;堰闸过流能力的分析与计算等。
(3)掌握测量水位、压强、流量、流速的基本方法和操作技能,具有分析实验数据和编写实验报告的能力。
三、教学基本内容和教学要求(一)绪论水力学的定义、任务及其在专业中的应用情况、发展前景;液体基本特征和主要物理性质;连续介质与理想液体的概念;作用于液体上力。
要求重点掌握液体基本特征和主要物理性质(惯性、万有引力特性及粘滞性)。
教学难点是粘滞性及作用于液体上的力。
(二)水静力学静水压强及其特性;液体平衡微分方程及其积分;等压面概念;重力作用下静水压强基本公式;压强的度量与量测;水头与单位势能的概念;平面与曲面上的静水总压力。
要求重点掌握重力作用下静水压强基本公式的应用;压强的度量与量测、平面与曲面上的静水总压力的求解。
教学难点是液体平衡微分方程及其积分、压力体的绘制以及平面与曲面上的静水总压力的求解。
(三)液体运动的流束理论描述液体运动的两种方法;恒定流与非恒定流、流线与迹线;流管、微小流束、总流、过水断面、流量与断面平均流速、一元流、二元流、三元流、均匀流与非均匀流等水动力学基本概念;不可压缩实际液体一元恒定总流的连续性方程、能量方程、动量方程以及这些方程式的应用举例。
水力学教学大纲
专业必修课ZB1203水力学课程教学大纲课程编号编制人编制日期修订日期审定组(人)审定日期ZB12031 学分/学时(理论教学+实践教学):3/56(50+6)2 先修课程:3 使用专业:13级供热通风与给排水工程技术4 教育目标:水力学分为静水力学与动水力学,是研究水(或其他液体)处于平衡和机械运动状态下的力学规律,并探讨运用这些规律解决工程实际问题的一门学科。
课程的基本内容和主要目的是:静水力学、动水力学相关基本概念,水流三大方程:连续性方程、能量方程和动量方程及其简单应用,水流二种基本型态及其圆管中水流特征和简单计算。
是供热通风与给排水工程技术专业后续课程的基础,也是供热通风与给排水工程需了解的专业基础课。
5 教学基本要求:5.1知识要求:5.1.1牢固掌握和理解本课程所涉及的水力学基本概念。
5.1.2掌握本课程的基本理论及理解所描述的水力学问题。
5.1.3掌握本课程的基本方程及应用条件,并理解其物理意义。
5.2能力要求:5.2.1掌握水力学基本分析方法,并具有应用所学水力学知识理解工程技术问题的能力。
5.2.2具有独立地应用基本概念、基本理论与基本方程分析和求解从工程实际中简化出来的水力学问题的能力;5.3素质拓展要求:5.3.1掌握一定液流量测的方法和技能。
5.3.2具有一定上机计算有关水力学问题的能力。
6 教学内容、学时分配:6.1教学内容第一章液体的基本性质和主要物理力学性质教学目标:了解液体运动的基本规律及研究液体运动规律的一般方法,掌握液体的主要物理性质。
序号(教学内容)知识点教学要求了解理解掌握1水力学研究的定义和研究对象√2液体的基本特性√3液体的主要物理力学性质√4连续介质假说与理想液体√5作用在流体上的力√重点:液体的主要物理性质。
难点:液体粘性产生原因及作用。
第二章 静水压强教学目标:掌握静水压强的特性,压强的表示方法及计量单位,掌握液体平衡微分方程与水静力学的基本方程,掌握液柱式测压仪的基本原理。
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《水力学》教学大纲
一、课程基本信息
课程名称(中、英文):水力学(Hydraulics)
课程号(代码):30619450
课程类别:(专业基础技术课)
授课学时:85 学分:5
二、教学目的及要求
三、教学内容
水力学是一门技术基础课,应当理论联系实际,以分析水流现象,揭示水流运动规律,加强水力学的基本概念和基本原理的讲解为主。
(一)基本内容
1.绪论
(1) 液体的物理力学性质
(2) 理想液体和连续介质的概念及其应用。
2.水静力学
(1) 静水压强的基本公式、等压面概念和作用在平面、曲面
上的静水总压力,压力体图的绘制。
(2) 压强的表示方法和压强单位较多,应讲解其关系,避免
引起混乱;
(3) 几种质量力作用下的液体平衡,应结合例题讲解,以加
强压强微分方程式理解和运用。
3. 水动力学基础
(1) 连续性方程、能量方程、动量方程是重点,这部分应讲深讲透,结合实例分析三大基本方程的应用条件和注意的问题及解题步骤,使学生正确理解其意义,通过习题熟练地掌握这些方程;
(2) 液体运动的两种方法,流线、迹线的概念及特点;流量、断面平均流速、渐变流和急变流动水压强分布的概念。
4.液流型态和水头损失
(1) 达西公式、层流紊流特征、雷诺数的物理意义和流态判别、沿程阻力和局部阻力是重点;
(2 )造成水头损失的原因及影响因素;
5.有压管道恒定流
(1) 短管和长管水力计算和水头线绘制是重点。
(2) 复杂管道的特点和基本公式解题的方法。
6.明渠恒定均匀流
(1) 明渠均匀流的特性;
(2) 明渠均匀流水力计算;
7.明渠恒定非均匀流
(1)缓流、急流、临界流的判别,佛汝德数物理概念,断面必能及必能曲线的概念;
(2) 明渠非均匀流水力计算;临界水深的计算;
(3) 逐棱柱体明渠水面曲线分析,逐段试算法进行水面曲线计算;
8.水跃
(1)水跃函数、水跃共轭水深的计算、水跃形式的判定;
(2)水跃跃长的计算,水跃能量的计算;
9.堰流及闸孔出流
(1) 堰流、闸孔出流的判别和过流能力的计算是重点;
(2) 堰闸的流量系数、侧收缩系数和淹没系数的选取;
(3) WES剖面。
10.泄水建筑物下游水流的衔接和消能
(1) 底流式消能的水力计算是重点;
(2) 迭代法进行溢流坝下游收缩断面水深计算;
(3) 挑流式消能主要分析挑流长度的挑坎尺寸,简提冲刷坑深度;
11.有压管中的非恒定流
(1) 水击现象、直接水击及间接水击的概念即判定方法;
(2) 掌握直接水击及间接水击的水击压强的计算,了解连锁方程;
12.液体运动的流场理论
(1) 重点是液体运动的连续性方程、实际液体运动的微分方程及其物理意义;
(2) 液体微团运动的基本形式,要使学生有一个正确的理解。
讲授时以说明物理概念和数学表达式的物理意义为主;
(3) 讲清理想液体和实际液体动水压强的区别及关系,可以
不必详细推导;
(4) 欧拉方程和纳维埃---斯托克斯方程是流体力学中的基本
方程,应使学生能正确地理解和分析应用。
讲解中应与前面恒定流基本方程联系起来。
13.恒定平面势流
(1) 流网原理和绘制是重点;
(2) 说明势函数和流函数的物理概念及其关系,使学生有一
个正确的理解。
14.渗流
(1) 渗流的达西定律和电拟法是本章重点;
(2) 通过习题要求学生初步绘制流网和掌握用流网法求解渗
流场的方法;
(3)简述土坝渗流。
15.相似原理和模型试验基础
(1) 介绍相似现象的相似特征及相似条件;
(2) 通过讲解使学生掌握单项力作用下的相似准则及变态模
型的相似准则。
四. 学时分配
据学习者的认知规律、能力培养规律以及课程知识结构安排
水力学课程教学内容、将其分章节逐步深入教学,在其间及时安排习题答疑讲解时间,并根据不同专业掌握知识需求,重点教学部分课程单元。
合理安排教学,设计科学试验教学环节(共9个学时),理论联系实际,课内课外有机结合,融知识传授、能力培养、素质教育于一体。
各专业课时分配表。