《流体力学》教学大纲

《工程流体力学》课程教学大纲

适用专业层次

理论课

学时实践课

学时

总学时学分课程性质

环境工程方向本科48 48 3 专业基础课

先修课程高等数学

一、课程性质、目的与任务

1. 性质：《流体力学》学科的渗透性很强，几乎与所有的基础和技术学科形成交叉学科，环境方向当然也包括在内的，该课程是环境工程专业的一门专业基础核心课程，是从事环境实验与理论研究、环境工程设计与管理、环境应用与开发等专业的一门重要的基础课。

2. 目的与任务：通过对该课程的学习，要求学生掌握有关流体力学的基本概念、基本定律、基础理论、重要应用等，同时注意培养学生正确逻辑思维的能力，从而为学生学习后继相关专业课程提供必要的基础理论知识和有关流体和传热计算的基本方法。

二、课程的总体安排和各部分的课时分配

总学时：48学时，其中理论教学40学时，课堂讨论与习题讲解8学时

理论课教学的内容及学时分配

课程目录教学内容学时数

第一章绪论 2

第二章流体静力学 6

第三章流体运动学8

第四章理想流体动力学8

第七章粘性流体动力学8

第八章圆管中的流动8

第九章边界层理论 6

期末复习 2 三、课程教学内容和教学基本要求

第一章绪论

理论教学2学时

内容：流体力学发展简史；流体力学的研究内容、研究方法和应用；流体的定义和特征、

连续介质模型；作用在流体上的力；流体的主要物理性质。

重点：黏性、牛顿内摩擦定律、质量力、表面力、连续介质概念。

难点：牛顿内摩擦定律的具体应用。

第二章流体静力学

理论教学6学时

内容：流体静压强及其特性；流体平衡微分方程式；重力场中流体的绝对平衡和相对平衡；静止液体作用在固体壁面上的总压力。

重点：静压强及其特性，点压强的计算，静压强分布图，作用于平面壁和曲面壁上的液体总压力，压力体图。

难点：流体平衡微分方程的建立与应用。

第三章流体运动学

理论教学6学时，课堂讨论和习题2学时

内容：研究流体运动的两种方法及描述流体流动的一些基本概念；连续性方程；流动势函数和流函数的求解。

重点：流体流动中的几个基本概念，连续性方程、速度势函数和流函数的推导依据。

难点：连续性方程、流线方程和迹线方程的求解和二者的关系。

本章是全书的重点章节。

第四章理想流体动力学

理论教学8学时

内容：运动微分方程及有关概念，伯努利方程及其应用，动量定理和动量矩定理。

本章是全书的重点章。

重点：运动微分方程及有关概念，总流的伯努利方程的推导。

难点：动量定理和动量矩定理。

第七章粘性流体动力学

理论教学：6学时，课堂讨论和习题2学时

本章是全书的难点章节。

内容：粘性流体运动微分方程，量纲分析和相似理论。

重点：动量方程及其应用。

难点：量纲分析和相似理论。

第八章圆管中的流动

理论教学：6学时，课堂讨论和习题2学时

本章是全书的重点章节。

内容：层流和湍流的概念，圆管层流流动，圆管湍流流动，管道沿程水头损失和局部阻力损失。

重点：层流和湍流的概念，圆管层流流动，水头损失的计算。

难点：圆管湍流流动，水头损失的计算。

第九章边界层理论基础

理论教学：6学时

内容：边界层的概念，边界层的基本特征及边界层厚度，边界层方程，平板边界层的计算，边界层分离与绕流阻力。

重点：边界层的基本特征及边界层厚度，边界层方程

难点：平板边界层的计算，边界层分离与绕流阻力

教学建议：结合热工基础里介绍的相关概念让学生对比学习。

总复习2学时

四、课程考核办法

本课程为考试课。总成绩由平时成绩和期末考试成绩组成，平时成绩由平时作业完成次数、质量和考勤综合给出，平时成绩占20%，考试成绩占80%。

考试形式：闭卷

五、教材及参考书目

1. 教材《工程流体力学》，夏泰淳主编，上海交通大学出版社，2006

2. 主要参考书《流体力学》，林建忠、阮晓东等编著，清华大学出版社，2005