工程流体力学教案

小结，布置本章习题：习题：2-4；2-10；2-13；2-15；2-18。（10分钟）
教
2.1作用于静止流体上的力
学
思
画图讲解静止流体所受作用力的种类以及质量力和表面力的性质。
路
重点讲清质量力与惯性力之间的关系。（10分钟）
与
2.2流体静压强及其特性
教
介绍压强的概念，
说明流体静压强的两个重要特性。详细推导特性
法
设
二，并给出流体静压强全微分公式，说明流体静压强是标量的具体含义。
计
（15分钟）
八、、
1、流体的相对静止
重 占 难 占
重点：流体的相对静止。 难点：流体的相对静止。
教 学 思 路 与 教 法 设 计
2.7流体的相对静止
再次强调流体的相对静止意义，简单说明静止流体在容器作等速直 线运动时遵守流体静力学基本规律。（10分钟）
分析静止流体在容器作等加速直线运动时的平衡规律，重点说明对 此类冋题的具体分析方法：先写出流体的单位质量力，再列出等压面方 程，而后推导出流体静压强分布规律，得出最终的流体压强分布公式。
2.4重力作用下静止流体中的压强分布规律
说明重力场中流体的基本特征，并推出流体静力学基本方程，详细 分析流体静力学基本方程的能量意义和几何意义。集中介绍概念：位置
水头、压强水头、静力水头和淹深的概念。（15分钟）
2.5静压强的表示方法及其测量
介绍概念大气压强、表压强、绝对压强和真空度，并对它们之间的 关系画图详细说明。（5分钟）
小结。布置作业：习题：1-9；1-10;（5分钟）
课 后 分 析
通过生活中有趣的流体现象分析，学生对课程产生了一定的兴趣。
授课时间
班级
授课顺序
第2次课
课题
流体静力学
目
1、明确理解流体静压强及基本特性；
目 的
2、掌握流体静力学基本方程；
要
Y求
3、掌握静压强的计算；
求
4、掌握静压强的表示方法。
教
1、作用于静止流体上的力
讲解流体的热膨胀性和可压缩性定义及计算公式，使学生掌握体积 膨胀系数、体积压缩率和体积模量的概念和物理意义。（10分钟）
1.3流体的粘性
本节为重点，详细向学生介绍粘性的定义和牛顿内摩擦定律以及粘 性的表示方法和单位，应使学生掌握动力粘度、运动粘度和恩氏粘度三 者之间的区别和变换关系。最后向学生介绍粘度的变化规律，理想流体 和实际流体。（25分钟）
1导论
1.1工程流体力学的研究任务和研究方法
讲清工程流体力学的研究对象、研究内容、发展历程和研究方法， 重点介绍流体力学的发展历程和研究方法。
说明工程流体力学在工程实践中的具体应用范围，有重点地介绍流
体力学新的发展方向及在生产生活中的作用。（20分钟）
通过与固体力学的比较，引出流体力学各物理参数的概念，以及连 续介质假设和牛顿内摩擦定律。把抽象的概念具体化。
3、流体的主要物理参数
4、流体的粘性
重 占 难 占
重点：流体的概念及连续介质假设、流体的粘性、牛顿内摩擦定律。 难点：连续介质假设、牛顿内摩擦定律。
教 学 思 路 与 教 法 设 计
通过经典力学的知识引入本门课程，结合大量的实例讲解流体力学 的发展过程及其重要性，增加学生对本课程的学习积极性。本此课以讲 述为主，结合多媒体手段。
小结。（5分钟）
课 后 分 析
应该多结合具体实例讲解该部分内容。
授课时间
班级授课顺序第4次课
课题
流体静力学
目 的 要 求
1、掌握静止流体对平壁和曲壁合力的计算；
教 学 内 容 要 占
八、、
1、静止流体对壁面作用力的计算
重 占 难 占
重点：静止流体对平壁和曲壁的合力计算。 难点：静止流体对平壁和曲壁的合理计算。
教学思路与教法设计
2.6静止流体对壁面Байду номын сангаас用力的计算
总压力概念。介绍本节主要内容。（10分钟）
讲解静止流体对平面壁总压力的计算，之中介绍面积矩、惯性矩和
压力中心等概念。（20分钟）
讲解静止流体对曲面壁总压力的计算，重点说明压力体定义及其具
体确定方法，并由此简述阿基米德原理。（25分钟）
讲解实例。（15分钟）
2.3静止流体的平衡微分方程式
画图推导静止流体的平衡微分方程式，并说明其物理意义。（10
分钟）
综合平衡微分方程，得出压强差公式。介绍力势函数、有势力的定 义以及相应的物理意义。（10分钟）
给出等压面疋义，并由压强差公式引出等压面方程，介绍等压面的 三个性质，由此说明判断等压面的原则和方法。（10分钟）
学
2、流体静压强及其特性
内 容
3、静止流体的平衡微分方程
要
4、重力作用下静止流体中的压强分布规律
点
5、静压强的表示方法及其单位
重
占
重点：静止流体的平衡微分方程的建立及应用。
难 占 八、、
难点：静止流体的平衡微分方程的建立及应用。
2流体静力学
介绍流体静力学定义以及流体静止状态的两种形式:
相对静止和绝
对静止。（5分钟）
授课时间
班级授课顺序第1次课
课题
绪论、流体的物理性质
目 的 要 求
1、了解流体力学工程与历史背景；
2、了解流体力学的研究方法；
3、明确理解流体的概念及连续介质假设、流体的主要物理参数；
4、掌握牛顿内摩擦定律。
教 学 内 容 要 占
八、、
1、工程流体力学的研究任务和研究方法
2、流体的概念及连续介质假设
（25分钟）
由此再推导出二种特例情况下流体静压强分布规律。（20分钟）
分析静止流体在容器作等角速度旋转运动时的平衡规律， 重点说明 对此类问题的具体分析方法：先写出流体的单位质量力，再列出等压面 方程，而后推导出流体静压强分布规律，得出最终的流体压强分布公式。
（20分钟）
由此再推导出两种特例情况下流体静压强分布规律。（10分钟）
讲解压强测量的三种主要方式，并说明每一种的具体应用场合。详 细介绍测压管、测压计、差压计和微压计的主要原理和具体测量方法。
（10分钟）
课 后 分 析
教学内容安排恰当，课堂节奏紧凑，学生对本次课内容理解较好。
授课时间
班级授课顺序第3次课
课题
流体静力学
目 的 要 求
1、掌握相对平衡的问题。
教 学 内 容 要 占
1.2流体的概念及连续介质假设
首先介绍流体的概念，并对物质的基本属性进行总结，突出介绍流 体与固体之间的差别所在。（8分钟）
讲清流体质点概念、流体连续介质模型的主要物理意义。（12分钟）
1.2流体的密度、重度、比体积与相对密度
讲清流体几个基本物理量，使学生掌握流体的密度、重度、比体积 与相对密度的基本定义和公式，并对常见的水和空气的一些参数有所了 解。（10分钟）