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%。
工程流体力学大纲
工程流体力学大纲教学目的:本课程是建筑环境与设备工程及热能与动力工程专业的共有专业基础课程.教学目的地是使学生掌握流体力学的基本概念、基本原理、基本试验方法和实验技能，为后续专业课的学习提供充分的理论准备，为将来从事科学研究以及专业工作打下必备的理论基础。
第一章导论教学内容：第一节流体力学的任务及发展概况。
教学要点：了解流体力学的发展历史，了解流体力学的研究方法及应用。
第二节流体的特征和连续介质假设。
一、流体的特征和连续介质的假设。
教学要点：掌握流体的定义，了解不同流体的特征。
二、流体连续介质假定。
教学要点：掌握流体连续介质假定的必要性和合理性。
第三节流体的主要物理特征一、流体的密度。
教学要点：掌握流体的密度及相对密度的定义。
二、流体的压缩性和膨胀性。
教学要点：掌握流体连续介质假定的必要性和合理性。
三、流体的粘性和牛顿内摩擦定律。
教学要点：了解不同流体粘性的成因，掌握牛顿内摩擦定律，了解影响流体粘性的因素，掌握理想流体的定义及其意义，了解黏度的测量方法。
四、流体的表面张力和毛细现象。
教学要点：了解表面张力和毛细现象的成因。
第四节作用在流体上的力一、表面力教学要点：掌握流体的表面力的定义及种类。
二、质量力教学要点：掌握流体的质量力的定义及种类。
思考题：1、流体有哪些特性？试述液体和气体特征的异同。
2、什么是连续介质？在流体力学中为什么要建立连续介质这一理论模型？3、试叙述流体的密度、相对密度的概念，并说明他们之间的关系。
4、何谓流体的压缩性和膨胀性？5、举例说明怎样确定流体是可压缩的或是不可压缩的。
6、何谓流体的粘性？流体的粘性与流体的宏观运动是否有关？静止流体是否有粘性？静止流体内部是否有粘性切向应力？7、为什么要提出理想流体这个假设？他与热力学中的理想气体由什么区别？8、为什么是表面张力？是对表面张力现象作物理解释。
9、作用在流体上的力有哪些？在什么情况下有惯性力？在什么情况下有摩擦力？第二章流体静力学教学内容：第一节流体静压强及其特性教学要点：掌握流体静压强及其特性，流体静压强的分布规律，压强的计算基准和度量单位，解液柱测压计的工作原理，掌握作用在平面的液体压力和作用在曲面的液体压力的特征和计算。
工程流体力学课程教学大纲
《工程流体力学》课程教学大纲英文名称：Engineering Fluid Mechanics课程编号：学时数：72其中实验学时数：12课程性质：必修课先修课程：高等数学，理论力学等适用专业：建筑环境与能源应用工程专业一、课程的性质、目的和任务本课程的性质：流体力学是建筑环境与设备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，是一门以流体基础理论为主，结合一般工程技术的课程。
学生通过本课程的学习后，能够获得流体力学方面基础理论的系统知识，实验技能和一定的分析、解决问题的能力。
是后续专业课程学习的基础。
课程教学所要达到的目的是：1、使学生掌握流体静止及运动时的规律以及流体与固体之间的相互作用，并掌握这些规律在工程实际当中的应用，为后续专业课程的学习打下坚实的理论基础。
2、通过课堂教学和实验课使学生对工程实践中有关的流体力学问题有较广泛而系统的理论知识、必要的实验技能和一定的分析和解决问题的实际能力。
本课程的任务：通过本课程的学习，学生应掌握流体力学的基本概念，基本理论，以及水力计算的基本方法。
使学生具备必要的基础理论和一定的分析、解决实际工程中问题的能力，为学习后继专业课程及从事专业技术工作和进行科学研究奠定必要的基础。
二、课程教学内容及基本要求第1章绪论1.1 作用于流体上的力1.2 流体的主要力学性质1.3 牛顿内摩擦定律1.4 流体的力学模型基本要求：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，特别是粘性和牛顿内摩擦定律；作用在流体上的力；连续介质、不可压缩流体及理想流体的概念。
第2章流体静力学2.1 流体静压强及其特性2.2 流体静压强的分布规律2.3 流体静压平衡微分方程及其积分形式2.4 重力作用下流体静压分布规律2.5 压强的测量、计算与应用2.6 作用于平面的流体静压力2.7 作用于曲面的流体静压力2.8 重力与其它惯性力作用下的流体相对平衡基本要求：理解掌握流体静压强、等压面的概念及其性质；流体平衡微分方程及其在相对平衡中的应用；掌握平面和曲面受压力的计算方法。
《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。
流体力学工程认证教学大纲
以下是一个流体力学工程认证教学大纲的示例：课程名称：流体力学工程认证课程目标：本课程旨在通过理论讲解、实践操作和案例分析，使学生掌握流体力学的基本概念、原理和应用，培养其在流体力学领域的专业能力和技术素养。
课程内容：1. 引论-流体力学的定义和基本概念-流体的性质和流动的描述方法-流体力学在工程领域中的应用和重要性2. 流体静力学-流体静力学基本方程和假设条件-流体压力和压力分布-流体静力学定理和应用3. 流体动力学基础-流体动力学方程和连续性方程-动量方程和能量方程-流体的速度场和流线4. 流体运动的数值模拟-数值模拟方法和基本原理-流体运动的网格划分和离散化-数值模拟软件的使用和结果分析5. 流体力学实验技术-流体力学实验的基本原理和方法-流体力学实验装置和测量技术-实验数据处理和结果分析6. 流体力学应用案例分析-流体力学在工程领域的典型应用案例分析-工程实际问题的流体力学分析和解决方法-流体力学的创新应用和发展趋势评估方式：-平时表现（出勤、课堂参与等）：20%-作业和实验报告：30%-中期考试：20%-期末考试：30%参考教材：1. 白春礼, 王泽宇. 流体力学[M]. 高等教育出版社, 2018.2. 罗素·C. 黄. 工程流体力学[M]. 机械工业出版社, 2017.3. 赵战胜, 曹新国, 牛志伟. 数值流体力学[M]. 清华大学出版社, 2019.以上是一个流体力学工程认证教学大纲的示例，你可以根据自己的需求和教学资源进行调整和完善。
在制定大纲时，建议充分考虑学生的学习能力和现实应用需求，合理安排课程内容和评估方式，以达到教学目标并提高学生的学习效果。
《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%。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
本教学大纲详细说明了在学习中的重点，以及从课时可以看出其的认知程度
《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 Hydrodynamics
2、课程类别：专业基础课程
3、课程学时：总学时88，实验学时12
4、学分：5.5
5、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。
9. 非牛顿流体管流（8学时）
1）具体内容
非牛顿流体的流变性、本构方程和分类
非牛顿流体的研究方法
非牛顿流体在圆管中的流动规律
非牛顿流体流变参数的测定原理
2）重点：非牛顿流体的本构方程及非牛顿流体在圆管中的水力计算。
3）难点：非牛顿流体在圆管中的流动规律
4）基本要求
了解非牛顿流体的流变性、本构方程和分类
掌握幂律流体和宾汉流体在圆管和环空管中的流动规律
了解幂律流体和宾汉流体的流变参数测定原理
五、考核方式
闭卷笔试
1、平时成绩（10％）
2、实验成绩（20％）
3、结业考试（70％）
六、教材及参考书
1) 教材：
《工程流体力学》袁恩熙主编石油工业出版社2005年7月
2)参考书：
《工程流体力学》禹华谦主编西南交通大学出版社1999年12月《工程流体力学学习指导》西南石油大学教材科
《工程流体力学难题解析》章龙江高松龄编著石油工业出版社。