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、课程性质与任务1.课程性质：本课程是安全工程专业的主要专业基础课程之一。
该课程的主要任务是使学生掌握流体运动的一般规律和有关的基本概念、基本原理、基本方法和一定的数值计算及实验技能，注意培养学生较好地分析和解决本专业中涉及流体力学问题的能力，为学习专业课程、从事专业技术工作或进行科学研究打下坚实的基础2.课程任务：本课程的目的是为安全工程专业学生提供学习专业课之前的重要的基础理论课程。
通过本课程的学习，要求学生能够掌握流体力学的一些基本原理，并要求能够学会理论联系实际分析和解决工程中各种流体力学方面的有关问题。
二、课程教学内容及要求注重基本理论、基本概念、基本方法的理解和掌握，只有这样才能对专业范围内的流体力学现象做出合乎实际的定性判断，进行足够精确的定量估计，正确地解决专业范围内的流体力学的设计和计算问题。
第一章绪论 (2学时)·流体力学的研究对象、任务和方法，流体力学的发展概况·作用在运动流体上的力，流体的主要力学性质，流体力学模型。
基本要求:掌握质量力、表面力、粘滞力的物理含义，研究流体力学的主要方法，流体力学模型。
重点：粘滞力的物理含义、牛顿内摩擦定律、流体的力学模型。
难点：惯性力是质量力，牛顿内摩擦定律的应用计算。
第二章流体静力学(4学时)·流体的静压强及其特性、流体静压强的分布规律、压强的计算基准和量度单位·流体平衡微分方程、液体的相对平衡·作用于平面的液体压力、作用于曲面的液体压力基本要求:流体静压强的概念、特性、分布规律；两种计算基准、量度单位；液柱测压计；作用在平面上的流体压力；作用在曲面上的流体压力；流体的平衡微分方程和相对平衡。
重点：等压面的概念，流体静压强的计算，作用在平面上的流体压力的计算。
难点：绝对压强和相对压强，作用在平面上的流体压力的计算，流体的平衡微分方程和相对平衡。
第三章流体运动学(2学时)·描述流体运动的两种方法，恒定流动和非恒定流动、流线和迹线、一元流动模型·连续性方程基本要求:描述流体运动的两种方法，基本概念，流动分类；连续性方程，重点：流线和迹线、一元流动模型难点：流线和迹线的区别，第四章流体动力学基础（6学时）流体运动微分方程、元流伯努利方程、总流能量方程及其应用·总水头线和测压管水头线总流动量方程基本要求:连续性方程，能量方程及其应用，动量方程，总水头线和测压管水头线，气流的能量方程，总压线和全压线。
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》教学大纲一、课程基本信息二、课程概述中文：本课程是工程力学专业的学类核心课程，以高等数学、理论力学、材料力学为前导课程，着重培养学生分析解决实际工程中流体力学问题的能力。
本课程主要包括流体的平衡、流体力学的基本方程、不可压缩无粘流动、涡旋运动、平面势流等，强调应用这些基本概念及定律分析与流体力学相关的工程问题，学生需了解流体力学的发展现状和趋势，理解流体力学中的基本概念、基本理论及基本定律，掌握流体力学的实验、分析与数值计算的基本技能与基本方法，并能灵活运用这些基本概念及定律分析与流体力学相关的工程问题。
通过学习本课程，让学生学会流体力学基本理论，获得解决流体工程问题的基本技能，锻炼和提升对复杂的流体工程问题进行简化，从而建立数学模型并进行求解的能力。
英文：This is a bas ic course for majors of engineering mechanics, aiming at students’ physical concepts and basic principles commonly used to analyze engineering problems related to fluid mechanics, thus laying a solid foundation for their research and design in aerospace, mechanical, civil, chemical, environmental and ocean. Theapplications of the dimensional and order analysis method in engineering are emphasized in this course. The study of this course develops the students’ ability to simplify the complex problems, prese nt and solve the mathematic model of related engineering problems. The main contents of this course are the basic equations of fluid mechanics, incompressible in-viscid flow, the motion of vortex, dimensional analysis, incompressible viscid flow. Prerequisites: Advanced Mathematics, Mathematics Physics Equation, Field Theory，Theoretical Mechanics，Mechanics of Materials.三、课程内容（一）课程教学目标设置本课程是为了让工程力学专业的学生对工程力学专业知识体系的重要组成板块之一的流体力学进行较为系统的学习，并深度掌握与理解，具备应用流体力学的基本知识和基本理论分析解决生产实际工程问题的能力。
《流体力学》课程教学大纲
《流体力学》教学大纲课程编码：632015课程名称：流体力学英文名称：Fluid Mechanics开课学期：4学时/学分：32/2 (其中实验学时：课内4学时，课外2学时)课程类型：必修课开课专业：建设工程学院勘查工程专业、建筑工程专业、卓越工程师班选用教材：于萍主编.《工程流体力学》，科学出版社2011年3月第二版。
主要参考书：1、张也影主编.《流体力学》，高等教育出版社1998年第二版。
2、孔珑主编.《工程流体力学》，北京大学出版社1982年版。
3、归柯庭等编.工程流体力学科学出版社2()05年版。
4、李诗久：《工程流体力学》，机械工业出版社1989年版。
5.、A. J. Ward-Smith ： ^Internal Fluid Flow》，1980 版一、课程性质、目的与任务工程流体力学是动力、能源、航空、环境、暖通、机械、力学、勘探等专业的重要专业基础课。
通过系统学习流体的力学性质、流体力学的基本概念和观点、基础理论和常用分析方法、有关的工程应用知识等；在实验能力、运算能力和抽象思维能力方面受到进一步严格的训练，培养学生具有对简单流体力学问题的分析和求解能力；掌握一定的实验技能，学会应用基本规律来处理和解决实际问题。
为今后学习专业课程,从事相关的工程技术和科学研究工作打下坚实基础。
流体力学学科既是基础学科，又是用途广泛的应用学科，在教学过程中要综合运用先修课程中所学到的有关知识与技能，结合各种实践教学环节，进行机械工程技术人员所需的基本训练，为学生进一步学习有关专业课程和有目的从事机械设计工作打下基础。
二、教学基本要求通过本课程的学习，学生应到达以下基本要求：1、掌握流体力学的基本概念、基本规律、基本的计算方法。
2、能推导一些基本公式和方程，明确方程的物理意义。
3、能独立完成基本的实验操作，通过实验，学会熟练运用基本公式。
4、具有分析实验数据和编写实验报告的能力。
5、通过研究型实验工程，使学生初步具有一定的创新能力。
流体力学实验教学大纲
流体力学实验教学大纲流体力学实验教学大纲引言：流体力学是研究流体运动和流体力学性质的学科，对于工程领域的学生来说，掌握流体力学的基本理论和实验技能至关重要。
为了培养学生的实践能力和科学思维，流体力学实验教学是不可或缺的一部分。
本文将介绍一份流体力学实验教学大纲，旨在帮助学生全面掌握流体力学实验的基本内容和方法。
一、实验目的流体力学实验旨在帮助学生：1. 理解流体的基本性质和运动规律；2. 掌握流体力学实验的基本操作技能；3. 培养科学实验的观察、分析和判断能力；4. 培养团队合作和沟通能力。
二、实验内容1. 流体的基本性质实验a. 测量液体的密度和表面张力；b. 研究流体的压强和压力分布；c. 探究流体的黏性和黏度。
2. 流体静力学实验a. 研究流体的静压力和压力分布；b. 探究浮力和浮力原理；c. 测量流体的压力中心和压力力矩。
3. 流体动力学实验a. 研究流体的速度和流量；b. 探究流体的雷诺数和流动稳定性；c. 测量流体的流速分布和流体动量。
4. 流体实验的数据处理和分析a. 使用实验数据进行曲线拟合和误差分析；b. 运用统计方法对实验结果进行处理；c. 利用图表和报告呈现实验结果。
三、实验要求1. 实验前的准备a. 提前阅读实验教材和实验指导书；b. 学习相关实验操作技巧；c. 熟悉实验仪器和设备的使用方法。
2. 实验过程中的注意事项a. 严格遵守实验室安全规定；b. 注意实验操作的准确性和稳定性；c. 记录实验数据和观察结果。
3. 实验后的总结与报告a. 对实验结果进行分析和总结；b. 撰写实验报告，包括实验目的、方法、结果和分析；c. 参与实验小组的讨论和交流。
四、实验评价1. 实验报告的评分标准a. 实验目的和方法的描述准确性；b. 实验数据的收集和处理能力；c. 实验结果的分析和结论的合理性；d. 实验报告的格式和语言表达。
2. 实验操作的评分标准a. 实验操作的准确性和技巧；b. 实验数据的准确性和稳定性；c. 实验仪器和设备的使用方法。
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。
教学大纲-流体力学
教学大纲-流体力学《流体力学》教学大纲课程编号：081082A课程类型：专业基础课总学时：32 讲课学时：32 实验（上机）学时：0学分：2适用对象：安全工程先修课程：高等数学、大学物理、工程力学一、课程的教学目标通过本课程的教学与实践，使学生具备下列能力：目标1：掌握流体运动的一般规律和有关的概念，基本理论、分析方法、计算方法，并能在工程应用中熟练适用。
目标2：掌握流体静力学、流体动力学的基本原理和基本方程，能在解决复杂工程问题时熟练运用，注重学生分析问题和解决问题能力的培养，注重学生探索精神和创新意识的培养。
二、课程教学与毕业要求的对应关系2、课程教学过程与毕业要求的对应关系四、教学内容第一章绪论（1.2、2.1）1.1 概述流体力学定义、任务、研究方法；学习流体力学的意义；流体力学的发展简史1.2 流体的连续介质模型1.3 流体的主要物理性质惯性、重力特性、粘性、压缩性。
液体表面张力；表面张力系数，量纲，单位；毛细现象1.4作用在液体上的力课程的考核要求：了解流体力学研究任务、研究方法，理解连续介质假设，熟悉流体的主要物理属性，掌握流体力学对力的分类方法。
教学重点、难点：教学重点内容包括连续介质假设的内容，引入假设的优点；流体的粘性及牛顿内摩擦定律；作用于流体上的力。
第二章流体静力学（1.2、2.1）2.1 静止流体的应力特征压强定义；静止流体压强特性2.2静止流体的平衡微分方程欧拉平衡微分方程；欧拉平衡微分方程综合表达式；等压面2.3重力作用下的液体的压强分布水静力学基本方程；有关压强的基本概念2.4作用于平面上的静水总压力大小；方向；压力中心2.5作用于曲面上的静水总压力水平分力；铅垂分力，压力体；总压力；压力中心课程的考核要求：熟悉静水压强的两个特征；熟悉相对压强、绝对压强、真空压强的定义与相互关系；熟悉等压面的概念及等压面的特性；灵活运用水静力学基本方程及等压面概念求解静止流体中任一点的压强；会画静水压强分布图及压力体图；掌握平面及曲面静水总压力的计算方法教学重点、难点：静水压强分布图的绘制；平面上静水总压力的计算；曲面静水总压力的水平分力的压强分布图画法及其计算；曲面静水总压力的铅垂分力的压力体图画法及其计算。
流体力学课程大纲
第九章 量纲分析与相似理论
• 量纲分析（重点） • 相似理论。
第十章 流动测量技术
• 压强的测量 • 流速的测量 • 流量的测量 • 流动显示技术
– 微元流束、总流 – 叶轮机械、非定常流
• 动量方程和动量矩方程（重点、难点）
第四章 一元流动
• 层流流体运动的两种流态（重点）
– 雷诺实验、雷诺数 – 圆管层流 – 湍流概述 – 湍流模式理论 – 湍流的半经验理论
第四章 一元流动
• 粘性流动的伯努利方程（重点）
– 沿程损失（尼古拉兹实验、莫迪图） – 局部损失
• 管路的水力计算（重点、难点） • 孔口与管嘴出流 • 管路中的水击（难点）。
第五章 气体的一元流动
• 声速与马赫数 • 一元恒定等熵气流的基本方程 • 一元恒定等熵气流的基本特性 • 气体参数与通道面积的关系 • 拉法尔喷管（重点） • 有摩擦的管内流动、有热交换的管内流动（难点） • 膨胀波、激波
流体力学课程大纲
第一&二章：流体力学基础知识
• 流体力学的研究对象 • 流体的粘性 • 流体的其他物理性质 • 连续介质模型（重点） • 作用在流体上的力（难点）• 欧拉平衡微分方程
第三章 流体力学的基本方程
• 连续性方程 （重点） • 流体微团的运动分析 • 理想流体运动微分方程（难点） • 伯努利方程（重点）
其他内容
p 流体力学计算方法 p 两相流
2
1
第六章 理想流的平面势流和漩涡运动
《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。
流体力学实验教学大纲
流体力学实验教学大纲01.教学单位名称：机械科学与工程学院02.实验中心名称：机械电子工程实验室03.课程名称：流体力学04.课程代码：41212105.课程类别：学科基础课06.课程性质：必修07.课程学时：70学时，其中含实验6学时。
08.课程学分：409.面向专业：工程力学10 .实验课程的教学任务、要求和教学目的流体力学作为工程力学专业的一门学科基础课，流体力学实验是流体力学课程中一个重要的教学环节。
流体力学理论通过实验得以验证和检验，使学生掌握流体力学的基本概念、基本理论和解决流体力学问题的基本方法，具备一定的实脸技能，培养分析和解决工程实际中有关流体力学问题的能力。
本实验课的目的是使学生在实验中观察水流现象，增强感性认识，巩固理论知识的学习；通过量测实验验证所学流体力学原理，提高理论分析的能力；学会和使用基本仪器的方法，掌握一定的实验技能，了解现代测量技术；培养分析实验数据、整理实验成果和编写实验报告的能力。
11 .学生应掌握的实验技术及实验能力(1) 了解流体的一些性质，如易流性、压缩性、粘性等。
(2)掌握描述流体运动的两种方法：欧拉法和拉格朗日法，并熟悉两种方法之间的转换。
(3)掌握流体动力学积分形式的控制方程及应用。
(4)掌握流体动力学微分形式的控制方程；定常流中的几个常用公式；定常流体控制体积分型守恒方程的应用。
(5)掌握流体静力学的基本方程和积分及其应用。
(6)掌握理想流体运动学的理论分析方法和计算方法以及理想流体的性质。
(7)掌握不可压缩流体的平面和轴对称无旋运动的基本方法和理论。
(8)能进行液流有关参量测试，具有分析实验数据和编写实验报告的能力。
12.开设实验项目[1]王辉等编.工程流体力学实验指导书自编200001[2].毛根海等.流体力学实验CA1浙江大学14.考核要求、考核方式及成绩评定标准本课程共70学时，其中实验6学时，占总学时的8.5%。
教学成绩占本课程总成绩90%。
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《流体力学》教学大纲一、课程名称1. 中文名：流体力学2. 英文名：Fluid Mechanics二、课程管理院（系）三、大纲说明1.适用专业、层次环境工程专业，本科。
2.学时与学分数总学时为64学时，总学分为3学分。
3.课程的性质、目的与任务流体力学是环境工程专业及其相近专业的一门学科基础课程，属工程科学，是用自然科学的原理考察、解释和处理工程实际问题。
研究方法主要是因次论指导下的实验研究法、数学模型法、参数归并和过程分解与组合。
本课程强调工程观点、定量运算、实验技能、设计能力和模拟优化能力的训练，强调在理论和实际的结合中，提高分析问题、解决问题的能力。
本课程理论教学主要研究连续性方程、能量方程和动量方程的基础理论及具体的工程应用。
通过本课程的学习，使学生熟悉流体力学的基本概念和基本方程，掌握在环境工程和科学领域中的应用途径和处理方法，具备解决环境工程中流体力学问题的能力。
4. 先行、后续课程本课程是学生在具备了必要的高等数学、物理、理论力学等基础知识之后必修的技术基础课，是水污染控制工程、大气污染控制工程、给排水工程、水控课程设计、毕业设计的基础。
5.考试方式与成绩评定考试方式：笔试（闭卷）。
成绩评定：笔试70％，平时成绩30％。
四、纲目（上册）1绪论（3学时）[教学目的]了解流体力学的研究内容及发展简史，掌握流体的主要物理性质和流体的连续介质模型，掌握流体的主要物理性质和作用在流体上的力。
[教学重点与难点]流体的物理性质；流体的连续介质模型。
[教学时数]3学时[教学方法与手段]在多媒体教室采用电子课件进行课堂讲授。
本章内容是学生学习流体力学这门课的基础，是流体力学的“门槛”。
因此，必须联系生产及生活实际，使学生首先在思想上明确认识，对这门课产生兴趣，使学生认识到流体力学理论在生产和生活实际中的应用是无所不在的。
[教学内容]1.1工程流体力学的任务及其发展简史1.2连续介质假设，流体的主要物理性质连续介质假设；流体的主要物理性质1.3作用在流体上的力表面力；质量力1.4工程流体力学的研究方法2 流体静力学[教学目的]理解和掌握流体静压强及其特性；了解流体平衡微分方程式，理解其物理意义；掌握流体的绝对和相对平衡；掌握流体静压强的分布规律及点压强的计算（利用等压面），掌握流体静压强的量测和表示方法；熟练掌握作用于平面壁和曲面壁上流体总压力的计算。
[教学重点与难点]静压强及其特性，点压强的计算，静压强分布图，压力体图，作用于平面上的流体总压力，作用于曲面上的流体总压力。
[教学时数]10学时。
[教学方法与手段]本章内容是学生学习后面流体动力学的基础，以前在物理学中接触到一些如压力、总压力等概念，因此，主要应注意联系生活中的实际，培养学生的学习兴趣，选择合适的作业题，培养学生分析实际问题，解决实际问题的能力。
在多媒体教室采用电子课件进行课堂讲授。
[教学内容]2.1流体静压强及其特性流体静压强的定义；流体静压强有两个重要特性2.2流体平衡的微分方程欧拉平衡的微分方程；流体平衡微分方程的积分；等压面2.3流体静力学基本方程重力作用下的流体平衡微分方程；压强的计量单位和表示方法；流体静力学基本方程的几何意义与能量意义；静压强分布图；测压计2.4液体的相对平衡等加速直线运动中液体的相对平衡；绕直轴等角速度旋转容器中液体的相对平衡2.5作用在平面上的液体总压力图解法；解析法2.6作用在曲面上的液体总压力总压力的大小；总压力的作用点；总压力的方向3 流体运动学[教学目的]了解描述流体运动的两种方法。
理解描述流体流动的一些基本概念，如恒定流与非恒定流、流线与迹线、流管、流束与总流、过水断面、流量及断面平均流速等。
掌握连续性方程。
[教学重点与难点]流体流动中的几个基本概念，连续性方程。
[教学时数]5学时。
[教学方法与手段]本章讲述流体运动学基本理论及工程应用，概念多，容易混淆，而且与实际联系密切。
所以，必须讲清楚每一概念及各概念之间的联系和区别，注意讲清分析问题和解决问题的方法，选择合适的例题和作业题。
在多媒体教室采用电子课件进行课堂讲授。
[教学内容]3.1描述流体运动的两种方法拉格朗日法；欧拉法；流线、迹线3.2描述流体运动的一些基本概念元流、总流、流量、断面平均流速3.3流体运动的类型恒定流和非恒定流；均匀流和均匀流3.4流体运动的连续性方程微小流束的连续性方程；总流的连续性方程4 理想流体动力学和平面势流[教学目的]掌握理想流体的运动微分方程；熟练掌握元流的伯努利方程。
[教学重点与难点]欧拉运动微分方程；元流的伯努利方程；理想流体。
[教学时数]3学时。
[教学方法与手段]熟悉运动方程和平衡方程之间的联系，掌握伯努利积分的前提条件、伯努利方程及其意义。
[教学内容]4.1理想流体的运动微分方程欧拉运动微分方程；理想流体的运动微分方程的积分；4.2理想流体元流的伯努利方程理想流体元流的伯努利方程；理想流体元流的伯努利方程的物理意义和几何意义；皮托管5实际流体动力学基础[教学目的]熟练掌握恒定总流能量方程的应用条件和注意事项，用能量方程进行水力计算；熟练掌握恒定总流动量方程的应用条件和注意事项，用恒定总流的连续方程、能量方程和动量方程联解，进行水力计算。
[教学重点与难点]恒定总流能量方程；恒定总流动量方程。
[教学时数]5学时。
[教学方法与手段]本章讲述流体动力学的基本理论——伯努利方程、定常流动总流动量方程及工程应用，与实际联系密切。
所以，必须讲清楚运动方程和平衡方程之间的联系、伯努利积分的前提条件、伯努利方程及其意义，定常流动总流动量方程几种应用情况的不同特点，注意讲清分析问题和解决问题的方法，选择合适的例题和作业题。
在多媒体教室采用电子课件进行课堂讲授。
[教学内容]5.2实际流体元流的伯努利方程实际流体元流的伯努利方程；实际流体元流的伯努利方程的物理意义和几何意义5.3实际流体总流的伯努利方程实际流体总流的伯努利方程；总流伯努利方程的应用条件和应用方法；文丘里管；有能量输入和输出的伯努利方程5.5总流的动量方程总流的动量方程；总流动量方程的应用条件和应用方法6量纲分析和相似原理[教学目的]掌握瑞利法和π定理；熟悉流动相似原理；掌握相似理论及其应用（相似准则、模型实验设计）[教学重点与难点]量纲分析方法；Re模型和Fr模型的实验设计[教学时数]6学时[教学方法与手段]定性分析和定量计算推导相结合；在多媒体教室采用电子课件进行课堂讲授。
[教学内容]6.1量纲分析量纲和单位；量纲和谐原理；瑞利法；π定理6.2流动相似原理几何相似；运动相似；动力条件相似；初始条件与边界条件相似6.3相似准则重力相似准则；粘滞力相似准则；压力相似准则；表面张力相似准则6.5模型实验Re模型；Fr模型7流动阻力和能量损失[教学目的]了解雷诺实验过程及层流、紊流的流态特点，熟练掌握流态判别标准；掌握圆管层流基本规律，了解紊流的机理和脉动、时均化以及混合长度理论；了解尼古拉兹实验和莫迪图的使用，掌握阻力系数的确定方法；理解流动阻力的两种形式，掌握管路沿程损失和局部损失的计算。
[教学重点与难点]雷诺数及流态判别，圆管层流运动规律，沿程阻力系数的确定，沿程损失和局部损失计算，紊流流速分布和紊流阻力分析。
[教学时数]9学时[教学方法与手段]主要采用理论讲解和例题分析的方法。
用对比的方法讲清什么是均匀流动，什么是不均匀流动。
讲清什么是沿程损失、什么是局部损失，以及绝对粗糙度、相对粗糙度等概念，进而通过实验法讲清楚上下临界速度、流动状态与雷诺数之间的关系、流速与沿程损失的关系，讲清楚在什么样的前提条件下得出什么样的结论，进而解决什么样的问题。
在多媒体教室采用电子课件进行课堂讲授。
[教学内容]7.1流体的两种流动形态雷诺实验；层流和湍流；雷诺数7.2恒定均匀流基本方程均匀流基本方程；沿程损失的普遍表达式7.3层流沿程损失的分析与计算哈根-泊肃叶公式；圆管层流的沿程阻力系数7.4湍流理论基础湍流的脉动和时均法；半经验理论；粘性底层，光滑壁面，粗糙壁面7.5湍流沿程损失的分析与计算尼古拉兹实验；湍流不同区域沿程阻力系数的确定；实用管道沿程阻力系数的确定；非圆形管道沿程损失的计算；计算沿程损失的经验公式7.6局部损失的分析与计算局部损失的分析；局部损失的计算（下册）9有压管流和孔口、管嘴出流[教学目的]理解孔口自由、淹没出流的概念；掌握恒定流孔口出流的计算方法；了解管嘴出流；熟练掌握短管水力计算；熟练掌握长管水力计算。
[教学重点和难点]综合运用连续性方程、能量方程、沿程水头损失、局部水头损失等知识点进行恒定流孔口出流、管嘴出流，短管、长管水力计算。
[教学时数]6学时。
[教学方法和手段]从孔口、管嘴、有压管道的概念着手，进行恒定流孔口出流、管嘴出流，短管、长管水力计算，配合例题讲授。
在多媒体教室采用电子课件进行课堂讲授。
[教学内容]9.1简单短管中的恒定有压流自由出流；淹没出流；简单短管中有压流计算的基本问题和方法9.2简单长管中的恒定有压流舍维列夫公式；曼宁公式；海澄威廉公式9.3复杂长管中的恒定有压流串联管道；并联管道；9.4沿程均匀泄流管道中的恒定有压流沿程连续均匀泄流9.7恒定薄壁孔口出流孔口出流分类；薄壁小孔口自由出流；薄壁大孔口自由出流；薄壁孔口淹没出流9.8管嘴出流的水力计算圆柱形外管嘴自由出流；圆柱形外管嘴淹没出流10明渠流和闸孔出流及堰流[教学目的]了解明渠的分类；掌握明渠恒定均匀流特征及产生条件；掌握谢才公式、曼宁公式；掌握水力最优断面和允许流速；熟练掌握渠道输水能力水力计算，会确定渠道底坡和渠道断面尺寸；理解明渠恒定非均匀流特征及产生条件；了解水跃和水跌；理解断面单位能量、临界水深，掌握急流、缓流、临界流及其判别标准；掌握水面曲线定性分析。
[教学重点和难点]无压恒定均匀流特征、断面单位能量、临界水深、急流、缓流、临界流的概念及判别标准、明渠恒定非均匀渐变流的基本微分方程、水面曲线定性分析。
[教学时数]9学时[教学方法和手段]定性分析、定量计算相结合。
在多媒体教室采用电子课件进行课堂讲授。
[教学内容]10.1恒定明渠均匀流明渠流的分类；明渠均匀流特性及其发生条件；谢才公式；明渠的水力最优断面和允许流速；明渠均匀流水力计算的基本问题和方法10.2恒定明渠流的流动型态和若干基本概念缓流和急流；Fr数；断面单位能量、临界水深、临界底坡10.3恒定明渠流流态转换时的局部水力现象-水跃和跌水水跃；跌水10.4恒定明渠非均匀流渐变流动的基本微分方程假设；公式10.5棱柱体渠道中恒定明渠非均匀渐变流水面曲线形式的分析棱柱体渠道中恒定明渠非均匀渐变流动的微分方程；N-N线；K-K线；各种底坡渠道中水面曲线的分析；水面曲线的特点和分析方法10.8闸孔出流无底坎闸孔出流流动现象的分析；无底坎闸孔自由出流的基本公式；无底坎闸孔淹没出流的基本公式10.9堰流堰流的分类；薄壁堰溢流；实用堰溢流；宽顶堰溢流11 渗流[教学目的]了解渗流运动特点；理解渗流模型的概念和建立的条件；掌握渗流达西公式v=kJ及适用范围和k的确定方法。