工程流体力学A类课程教学大纲

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《工程流体力学》教学大纲

《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
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%。

《工程流体力学》教学大纲

《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。

《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。

工程流体力学A实验课程介绍

工程流体力学A实验课程介绍

工程流体力学A实验课程介绍1 .教学单位名称:机械科学与工程学院2 .实验中心名称:机械电子工程实验室3.课程名称:工程流体力学A4,课程代码:412425,课程类别:学科基础课6,课程性质:必修7,课程学时:60学时(其中含实验18学时)8,课程学分:39,面向专业:热能与动力工程10.实验课程的教学任务、要求和教学目的1教学任务和目的工程流体力学是一门基础科学,在工程技术领域,土木、交通、建筑、水利、机械、动力、环保、化工等领域中,涉及大量的流体力学问题。

实际流动往往异常复杂(例如湍流),理论分析和数值计算会遇到巨大的数学和计算方面的困难,得不到具体结果,只能通过现场观测和实验室模拟进行研究。

因此实验课是学习工程流体力学课程的重要环节。

应用测试技术和实险方法来解决实际的流体力学问题,这就是流体力学实险研究的课题。

流体力学实验的目的是研究流体运动中的新现象和相应的规律;通过观察流动现象,验证所学理论,学会解决工程实际问题;通过观察研究各种流动现象的本构关系,培养学生观测和分析流动现象的能力,更好地认识流体流动的基本概念和基本规律,从而研究新型测试仪器和测量方法。

2教学基本要求学习并掌握流体力学实验的基本原理及方法,具备查阅资料、制订实验方案、实施实验方案、数据处理、分析总结和撰写实验报告的能力。

熟悉有关仪器的使用方法和有关设备的用途,训练基本实验技能。

掌握基本的观测方法、仪器使用和数据分析方法,培养学生实验研究的兴趣和动手能力;同时学会如何整理流体力学实验数据,撰写实验报告,为学生今后独立进行类似工作打下坚实基础。

注意启发学生的创新思维,培养创新能力,根据条件安排一定的综合性实验,锻炼学生独立综合实验能力。

I1学生应掌握的实验技术及实验能力(1)静水压强实验(2学时)①掌握用测压管测量流体静压强的技能;②验证不可压缩流体静力学基本方程;③通过对诸多流体静力学现象的实验分析研讨,进一步提高解决静力学实际问题的能力;④巩固绝对压强、相对压强、真空度概念。

《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。

南京航空航天大学课程教学大纲

南京航空航天大学课程教学大纲

2

2 流体的性质
2

3 压强与流体静力学
4

4 流体运动学
4

5 质量、伯努利与能量方程
4

6 流动系统的动量分析
4

7 量纲分析与模型化
2

8 内流
6

9 流体流动的微分分析
4

10 纳维-斯托克斯方程的近似解
4

11 外流:阻力与升力
4

12 可压缩流动
8

总学时
48
48
1
课程知识结构说明:
分基本概念和计算、微分方程、理论力学中物体受力平衡与运动分析和工程热力学主要原理和基 本方法等知识结构,具有微积分计算、物体受力与运动分析、基本物理实验等基本能力。
课程结构说明:
课程结构说明:课程由 12 个部分组成,其结构和学时分配如下表所示:
序号
内容
理论授课 课堂讨论 课外作业
1 引言与基本概念
的基本概念、基本理论及其在工程实际中的应用。它是一门横跨各领域、各不同学科的重要专业 基础课,能源、动力、水利、化工、航空、国防等领域均需要流体力学知识。
2. 本课程是为能源与动力学院飞行器动力工程专业本科三年级学生开设的必修课,是本专业 最重要的专业基础课之一。它是今后学习粘性流体力学、计算流体力学、发动机原理、叶片机原 理、传热学、泵与风机、飞行器一体化引论等课程的重要基础。
主要适用专 飞行器动力工程培优班 业
课程组长意见
教学院长意见
(签名): 年月 日
(签名): 年月日
5
课程考核形式与要求:
成绩评定:平时成绩(作业、考勤、分组讨论)占总成绩 50%; 期终考试占总成绩 50%

《工程流体力学》_40学时

《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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(中文)工程流体力学(A 类) (英文)INDUSTRIAL FLUID MECHANICS 专业必修课 本科三年级 英文(English) 机械与动力工程学院/School of Mechanical Engineering 高等数学、大学物理、工程热力学/ Mathematics, Physics, Thermodynamics. 课程网址 (Course Webpage) 课程性质:工程流体力学是机械工程、热能动力工程、工业工程、核科学与工程、 王彤 航空航天工程、环境工程和力学等专业的一门重要技术基础课,是机械、能源动 力类专业必修的主干、核心课。 教学目标: 工程流体力学是研究工程设备中流动工质运动规律以及与运动部件之 间能量转换规律的科学。通过课程教学,培养学生分析和求解简单流体力学问题 的能力,要求掌握基本实验技能,为从事相关专业技术工作、科学研究工作及管 理工作提供重要的理论基础。 教学内容:课程由流体的力学性质、流动分析基础、基本运动方程与分析(含静 力学) 、量纲分析与相似原理、理想流体运动与粘性流体运动、管道流动分析、 边界层流动以及在工程设备中的应用等九部分组成。通过课程教学,不仅使学生 了解流动工质在工程设备中运动规律, 而且可以对设备与流动工质间相互作用规 律进行分析,掌握工程设备中流体运动导致的功能转换原理,同时培养学生科学 抽象、逻辑思维能力,进一步强化实践是检验理论的唯一标准的认识观。 (中文 300-500 字,含课程性质、主要教学内容、课程教学目标等)
《工程流体力学(A 类) 》课程教学大纲
课程基本信息(Course Information) 课程代码 (Course Code) *课程名称 (Course Name) 课程性质 (Course Type) 授课对象 (Audience) 授课语言 (Language of Instruction) *开课院系 (School) 先修课程 (Prerequisite) 授课教师 (Instructor) EM003 *学时 (Credit Hours) 48 *学分 (Credits) 3
buildings, and the outdoor atmosphere. The topic areas that will be covered in this course include: properties of fluids, pressure, fluid statics, fluid kinematics, conservation of fluid mass and energy, dimensional analysis and similitude, pipe flow and boundary layer theory. The intent of this course is to provide an introduction to the field of incompressible fluid mechanics. Students should become familiar with a breadth of topics related to fluid mechanics, thus allowing for more in-depth analyses. Students should also become more familiar with the types of problems that involve elementary fluid mechanics, and should be able to identify the intellectual tools (fundamental concepts) that are available to address these problems. Many of the “tools” that students gain from this course should be directly applicable to future problem solving as a practicing engineer, and students should be aware that many of the types of lecture examples and homework problems in this course will bn the Fundamentals of Engineering exam. Fill your intellectual toolbox. It will come in handy throughout your career. (英文 300-500 字)
*课程简介(Description)
Industrial fluid mechanics is a basic engineering science that covers materials which is fundamental for mechanical engineering, power engineering, civil, architectural, environmental and nuclear engineering . It is essential to *课程简介(Description) understanding phenomena related to the movement and forces established by and on fluids such as air and water, for designing systems that employ these fluids, and for predicting the transport of pollutants in fluid streams, e.g., rivers, oceans,
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