《流体力学》教学大纲
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。
17流体力学
流体力学教学大纲课程编号:140135课程名称:流体力学英文名称:Fluid Mechanics学分:2.5学时:42适用年级专业(学科类):土木工程一、课程概述(一)课程性质流体力学是一门土木工程专业的主要技术基础课。
通过本课程的学习,使学生掌握水流宏观运动的基本规律、基本理论与分析方法,理解不同水流的特点,学会常见土木工程中的水力计算方法,并具备初步的试验量测技能,为学习后续课程和从事专业技术工作打下基础。
(二)教学目标与要求1、具有较为完整的理论基础,包括:掌握流体力学的基本概念;熟练掌握分析流体运动的总流分析方法,熟悉量纲分析与实验相结合的方法,了解求解简单平面势流的方法;掌握流体运动能量转化和水头损失规律,对绕流流阻力有一定了解;具有对一般流动问题的分析和计算能力,包括:水力荷载的计算;管道、渠道和堪过流能力的计算,井的渗流计算;.水头损失的分析和计算。
2、掌握测量水位、压强、流速、流量的常规方法。
具有观察水流现象,分析实验数据和编写报告的能力。
(三)重点和难点该课程中牛顿内摩擦定律,流体静压强及作用在平面和曲面上的总压力的计算,描述流体运动的的欧拉法,连续性方程、伯努利方程和动量方程的建立及其工程应用,流体力学的相似准则、无量纲数和量纲齐次性原理,两种水头损失计算、沿程阻力系数和紊流的特征,短管和长管的水力计算,明渠均匀流的水力计算、明渠非均匀流水面曲线的定性分析及定量计算,小桥(涵)孔径的水力计算,达西渗流定律、集水廊道和单井产水量计算等是本课程的重点和难点。
(四)与其他课程的关系前修课程:高等数学,普通物理,理论力学和材料力学(基础部分)。
流体力学课程在专业教学中将为水文学、土力学、工程地质、土木工程施工、建筑设备等多门专业基础课程和专业课程阐释所涉及的流体力学原理,帮助学生进一步认识土木工程与大气和水环境的关系。
(五)教材及教学参考书1、刘鹤年,流体力学(第二版),中国建筑工业出版社,2004年7月。
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。
流体力学教学大纲
《流体力学》教学大纲课程编号:081073A课程类型:□通识教育必修课□通识教育选修课□专业必修课□专业选修课□√学科基础课总学时:48讲课学时:40实验(上机)学时:8学分:3适用对象:环境工程先修课程:高等数学、大学物理、理论力学一、教学目标(黑体,小四号字)流体力学是环境工程专业的一门主要技术基础课,其任务是使学生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、计算方法和一定的实验技能;培养学生分析问题和解决问题的能力。
为学习专业课,从事专业工作和进行科学研究打基础。
目标1:掌握流体力学的基本概念、基本理论、基本方法,并具有一定的流体力学实验技能(具有测量水位、压强、流量的操作技能和编写报告能力)。
目标2:掌握掌握流体力学的分析方法、计算方法,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。
目标3:为该课程在《水污染控制工程》、《大气污染控制I(防尘)》、《大气污染控制II(防毒)》、《排水管道系统》等课程中的应用奠定良好的基础。
二、教学内容及其与毕业要求的对应关系本课程的重点内容包括平面上静水总压力的计算、曲面上静水总压力的计算、连续性方程、伯努利方程、动量方程的联合应用与计算,这些内容将细讲、精讲。
对这部分内容,除了理论讲授课外,专门拿出一定时间作为习题课,带领学生精讲精练。
粗讲的内容包括:液体的相对静止、潜体和浮体的平衡及稳定、流体微团运动分析、理想流体无旋流动、相似理论等。
为实现上述教学目标,教学过程将采用多媒体教学手段,课堂讲授为主、实验课、自习、练习为辅的教学方式。
习题课讲解流体力学的解题思路、方法、步骤、注意的问题;分析习题中的错误、问题,在授课老师的引导下进行课堂讨论,并解决有关疑难问题。
实践教学环节主要是流体力学实验技能的训练,要求学生具有测量水位、压强、流量的操作技能和编写报告能力。
为巩固和加深学生对所学的基本概念、理论的理解,培养学生用流体力学的理论分析和解决问题的能力、培养计算技能,课后将布置作业30道左右题目,由学生独立完成,并针对性的进行作业题目讲解。
流体力学教学大纲 - 南京航空航天大学精品课程建设
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课程教学方 式 主要适用专 业
理论讲授
流体力学等相关专业 飞行器设计等相关专业
飞行器动力工程
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努利方程,基本解叠加解法,理解和掌握升力定理,了解粘流基础知识。 本章主要知识点:伯努利方程,叠加原理,升力定理,附面层,层流, 紊流。 本章重点:伯努利方程及应用,基本解叠加和库塔-儒可夫斯基升力定 理。 实验内容:不可压流水槽流动,流动现象分析 第四章 高速可压无粘流(12 学时+2 学时实验) 本章讲述高速可压无粘流。在高速时,流体运动必须考虑热力学特性。 先介绍与流体运动相关的热力学基础知识,再讲述一维等商绝热流。然后讲述 正激波、斜激波与膨胀波(波系实验演示) ;最后介绍喷管及 Δ 超音速风洞。 要求熟练掌握一维等商绝热流所满足的方程,激波前后参数关系,理解和掌握 超音速喷管原理。 本章主要知识点:状态方程,内能,焓,熵,熵增原理,总压,小 扰 动 与马赫锥,马赫波,普朗佗(Prandtl)激波公式,拉瓦尔喷管 本章重点:一维等商绝热流,正激波,拉瓦尔喷管原理 实验内容:风洞设备参观及工作原理介绍,含低速、高速、高超声速 Δ 为选讲内容,其余均为必讲内容。
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前修课程、能力和知识结构要求:
先修课程:高等数学、工程数学、理论力学。 主要能力和知识结构:学生在学习本课程时应具备高等数学中的解析几何、微积分、 常微分方程、理论力学有关力与运动等方面的基础知识; 学生如果具有工程数学中, 矢量代数、矢量分析和数理方程等方面的知识,将有助于本课程的深入学习。作为航 空类本科生的专业基础课,还要求学生对航空航天等相关的工程背景有所了解。
课程内容共分 4 章: 第一章 流体力学基础知识(7 学时) 本章讲述流体力学的预备知识,先介绍流体力学的基本任务,研究方 向和流体力学的发展概述;然后介绍流体介质,Δ 气动力系数,Δ 矢量积分 知识;最后引入控制体,流体微团及物质导数的概念;要求掌握学习流体力学 入门的基础知识和预备知识。 本章主要知识点:连续介质假设,流体的密度、压强和温度,气体的 压缩性、粘性和传热性, 流体的模型化。 本章重点:流体的物理属性及模型化。 第二章 流体运动基本方程和基本规律(10 学时+2 学时实验) 本章讲述流体控制方程和基本规律,包括连续方程、动量方程和能量 方程的推导,方程的基本解法介绍,流体微团运动分析和 Δ 旋涡运动(实验 演示) 。要求掌握三大基本方程的推导,熟练掌握流体微团运动特点,了解流 体旋涡运动。 本章主要知识点:三大基本方程,角速度,旋度,角变形率,位函数, 流函数,环量,旋涡运动。 本章重点:三大基本方程的推导,微团运动分析结论。 实验内容:实验设备介绍及基本实验演示 第三章 不可压流(10 学时+2 学时实验) 本章先讲述不可压无粘流(理想流体) 。内容有伯努利方程及应用、 流动控制方程、方程的基本解、基本解叠加、库塔-儒可夫斯基升力定理;然 后讲述低速粘流基础;最后 Δ 介绍真实流动,给出与理想流的比较。与本章 内容相结合,实验有雷诺实验,测速实验和真实流动演示等。要求熟练掌握伯
流体力学教学大纲
中央广播电视大学“开放教育试点”土木工程专业(专升本)流体力学课程教学大纲中央广播电视大学2001年12月《流体力学》教学大纲第一部分大纲说明一、课程的性质与任务流体力学是中央广播电视大学“开放教育试点”工学科土建类土木工程专业的一门公共必修课程。
该课程的主要任务是使学生掌握流体(水流)运动的一般规律和有关的基本概念、基本原理、基本方法和一定的试验技能,注意培养学生发现和解决问题的能力,为学习专业课程、从事专业技术工作或进行科学研究打下基础。
二、课程的教学基本要求学生学完本课程后应达到下列基本要求:1.具有一定的理论基础。
正确理解流体力学的基本概念。
掌握连续性方程、能量方程、动量方程的应用。
掌握水流运动的分析方法。
认识量纲分析与实验的关系。
2.对工程中的一般流体问题具有分析和计算的能力。
3.掌握一定的实验技能与方法,具有测量运动参数、分析实验数据和编写实验报告的能力。
三、课程教学要求的层次有关定义、定理、性质、特征等概念的内容按“知道、了解、理解”三个层次要求;有关计算、解法、公式、法则等方法的内容按“会、掌握、熟练掌握”三个层次要求;实验按“观察、学会、能、测定、掌握、应用”六个层次要求。
第二部分学时、教学安排、教材与教学环节一、学时分配与学分1.学时分配本课程共72学时2.学分本课程共4学分。
二、教学安排流体力学课程安排在第三学期,一个学期完成全部教学任务。
三、文字教材根据远距离教育要求,本课程的文字教材以文字主教材和文字辅助教材两部分组成,并采用合一式编排。
文字教材是学生学习课程的主要用书,主教材部分的内容是课程的基本内容,是教学的主要依据。
辅教材部分的内容是对主教材相应内容进行归纳、总结,通过例题与习题,帮助学生理解和掌握课程的内容。
文字教材是学生获得知识和提高能力的重要媒体之一,教材的内容要具有科学性,概念叙述要准确无误,方法的阐述要详细,论证要清楚,要体现远程开放教育的特点,要适合成人、以业余学习为主的特点,要便于自学。
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》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。
同济大学流体力学教学大纲正式稿
《流体力学》课程教学大纲Fluid Mechanics课程编号:学分:3 总学时: 54大纲执笔人:王振亚、王毅刚大纲审核人:杨志刚一、课程性质与目的性质:流体力学是汽车学院发动机方向和车身方向的一门重要技术基础课程,是必不可少的先修课程。
目的和意义:本课程的目的就是要通过各个教学环节,使学生掌握流体力学的基本知识(基本概念、原理和研究方法)、有关的计算方法和必要的实验技能,具备应用流体力学知识对实际问题进行分析和计算的能力,为后续专业课的学习和将来从事科学研究和专业技术工作打下良好基础。
二、课程面向专业车辆工程的发动机方向和车身与空气动力学方向。
三、课程基本要求学生学习本课程应达到下列基本要求:(1)正确理解流体力学中的一些基本概念和流动的基本特征;(2)掌握研究流体运动的一些基本方法;(2)熟练掌握连续性方程、伯努利方程、动量方程,对工程中的一般流体流动问题具有分析和计算的能力;(4)正确理解量纲分析和相似原理对实验的指导意义以及掌握一定实验技能与方法,具有测量流动参数、分析实验数据和编写实验报告的能力;(5)正确理解理想不可压缩流体流动与不可压缩粘性流动的基本原理与它们之间的区别,掌握流体在管道中运动阻力和水头损失的计算,绕物体流动的流体边界层性质。
;(6)了解定常一元可压缩气流的基本知识。
四、实验基本要求掌握一定实验技能与方法,具有测量流动参数、分析实验数据和编写实验报告的能力五、课程基本内容绪论教学基本要求:(1)流体运动与流体力学;(2)流体力学与科学;(3)流体力学与工程技术;(4)流体力学的研究方法。
第一章流体及其主要物理性质教学基本要求:(1)掌握流体的惯性、黏性、压缩性、膨胀性等主要物理性质;(2)理解流体微团及质点的概念、连续介质模型及建立的条件;(3)了解作用在流体上的力(质量力和表面力)。
第二章流体静力学教学基本要求:(1)理解和掌握流体静压强及其特性;(2)了解流体平衡微分方程式,理解其物理意义;(3)掌握流体静压强的分布规律及点压强的计算(利用等压面),(4)掌握流体静压强的量测和表示方法,掌握相对平衡原理,解决等压面的形状特别是自由液面的形状问题,会计算旋转液体中各点的压强;(5)了解作用于平面壁和曲面壁上流体总压力的计算。
《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《流体力学》是能源与动力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,以流体基础理论为主,结合一般工程技术的课程。
通过本课程的理论学习,使学生具备如下知识和能力:1.学生发现问题、分析问题和解决问题的能力,具备基本的抽象思维基本能力,培养学生整体思维、融会贯通、学会学习的能力。
2.掌握基本概念、基本的计算方法;流体静止和相对平衡时压强的分布规律及计算方法;粘性流体运动的基本概念、基本方程、阻力损失的计算以及流体与固体之间的相互作用;熟悉边界层的基本概念和流体绕物体流动阻力及产生的原因;熟悉流体平面流动的流函数、速度势函数与叠加原理;完全气体一维流动的基本方程和基本方程的应用。
3.培养能够运用流动的分析方法解决工程实际的设计计算及分析问题的能力。
二、课程教学的内容及学时分配1、课程理论教学内容及要求《流体力学》课程主要以讲授、讨论、分析计算为主,以课堂测验、作业为辅。
课堂教学将利用MOOC平台和先打通讯工具辅助教学,调动学习积极性,提高教学效率。
本课程目标、知识单元与学时分配见表1。
表1 课程目标、知识单元与学时分配2、课程实验教学内容及要求本课程实验注重基础知识、基本技能的培养,以加强学生基本实验操作训练,增强感性认识,以期达到用所学理论知识解决实际问题的能力,为学生适应社会各方面工程实际需要打下良好的基础,使学生初步具备分析、整理实验数据的能力。
通过实验,使学生具备如下知识和能力:1)、学会设备操作、报告撰写基础知识,培养学生在实验中提出问题、分析问题、解决问题的能力和对实验数据的综合处理、归纳分析、得出实验结论的能力。
2)、通过该实验课的基本训练,使学生学会正确使用各种常规的仪表,训练学生的实际动手能力。
本课程实验学时共6学时,设3个实验,如表2所示。
三、课程教学方法课程教学以课堂讲授为主,结合实验、作业、微课,MOOC课与相应的资源,配合多媒体课件等共同完成课堂授课内容。
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。
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《流体力学》教学大纲
课程编号: B0
课程名称:流体力学
英文名称:Fluid Mechanics
适用专业:建筑环境与设备工程
总学时:66+6
学分:
一、本课程的性质、目的和任务
本课程是建筑环境与设备工程等专业的主干基础课程。
其任务是使学生掌握流体平衡和运动的基本概念、基本原理和基本计算方法,并了解一些流动现象的本质。
通过本课程的学习,学生应掌握一定的分析、判断、计算和实验能力,为继续学习本专业后续课程,从事专业工作和科学研究奠定基础。
二、课程教学的基本要求
(1)流体的主要物理性质掌握流体的各种力学性质。
(2)流体静力学掌握流体平衡状态下的压强分布规律及压强计算。
(3)流体运动的基本概念和一元动力学分析掌握恒定总流连续性方程、能量方程和动量方程,描述流体运动的方法,能量方程的物理意义和几何意义。
(4)流体微团运动分析了解流体微团的运动特征,掌握有旋流动与无旋流动的判别,确定速度势函数和流函数。
(5)相似原理和因次分析掌握相似原理和因次分析方法,模型律。
(6)流动阻力和能量损失掌握层流和紊流特征,阻力变化规律及能量损失计算。
(7)管路流动掌握管网计算基础。
(8)边界层理论基础与绕流运动了解边界层概念和悬浮速度。
(9)紊流射流掌握紊流射流的结构,几何特征、运动特征和动力特征。
(10)一元气体动力学基础了解一元恒定气流的基本方程,绝热管流和等温管流流量计算。
三、课程教学基本内容
(1)流体的主要物理性质
流体的(易)流动性、惯性、黏性、压缩性和热胀性等;连续介质假设、牛顿流体、无黏流体、不可压缩流体等理论模型;作用在流体上的力:质量力和表面力。
(2)流体静力学
流体静压强及其特性,流体静压强的分布规律,流体静压强的计算基准和量度单位,液柱式测压计,作用于壁面上的液体总压力,流体平衡微分方程,液体的相对平衡。
(3)流体运动的基本概念和一元动力学分析
描述流体运动的方法,流体运动的基本概念,连续性方程,恒定元流能量方程,恒定总流能量方程,能量方程的物理意义、几何意义及应用,恒定气流能量方程,恒定总流动量方程。
(4)流体微团运动分析
流体微团运动分析,有旋流动,不可压缩流体连续性微分方程,粘性流体运动微分方程(即纳维-斯托克斯方程),理想流体运动微分方程(即欧拉方程)及其积分,有旋流动与无旋流动,速度势函数和流函数。
(5)相似原理和因次分析
力学相似性原理,相似准数:欧拉数、弗诺得数、雷诺数、马赫数等,模型律,因次分析法:雷立法
和布金汉 定理。
(6)流动阻力和能量损失
沿程损失和局部损失,雷诺实验,圆管中的层流运动,紊流运动的特征和紊流阻力,尼古拉兹人工粗糙管实验,工业管道紊流阻力系数的计算公式,非圆管的沿程损失,管道流动的局部损失,减少阻力的措施。
(7)管路流动
孔口自由出流与淹没出流,管嘴出流,简单管路,管路的串联与并联,管网计算基础,有压管路中的水击。
(8)边界层理论基础与绕流运动
边界层基本概念,附面层动量方程,绕流运动。
(9)紊流射流
无限空间淹没紊流射流的结构及其基本特征,圆断面射流运动分析,平面射流,温差射流或浓差射流,有限空间射流。
(10)一元气体动力学基础
理想气体一元恒定流动的运动方程,音速等,气体一元恒定流动的连续性方程,等温管路中的流动,绝热管路中的流动。
四、实验内容
本课程教学实验(选4个实验,计6学时)。
实验名称、内容与学时分配
五、参考学时分配
六、与其它课程的联系
本课程应在预修《高等数学》、《大学物理》和《工程力学》等基础上开设,可与《工程热力学》同时进行。
七、考核方式
闭卷考试,参考平时成绩及实验成绩。
八、建议使用教材及主要参考书
教材:《流体力学》,龙天渝等主编,中国建筑工业出版社,2004年12月第4版。
主要参考书:
《流体力学》(上、下册),吴望一编著,北京大学出版社,1982年。
《工程流体力学》,潘文全等编,清华大学出版社,1988年。
《水力学》,西南交通大学水力教研室,高等教育出版社,1983年11月第3版。
《气体射流动力学》,赵承庆、姜毅编著,北京理工大学出版社,1998年6月第1版。
制定:制冷空调系
执笔人:邵春生
审定人:。