工程流体力学教案
工程流体力学课程设计
工程流体力学课程设计1. 研究背景工程流体力学作为工程科学的重要分支学科，主要研究液体和气体在运动过程中的力学特性及其应用。
在工业生产和生活中都有着广泛的应用，如飞行器和汽车的设计、水力发电、海洋工程等。
本次课程设计旨在通过实际案例的研究，加深学生对于工程流体力学的理解与应用。
2. 实验目的通过本次课程设计，旨在达到如下目的：1.掌握流体力学的基本概念和定理；2.学习利用数值模拟软件进行流体力学应用分析；3.提高团队合作能力和科研综合素养；4.增加创新思维和综合运用能力。
3. 实验内容选定一个涉及工程流体力学的实际案例，利用数值模拟软件进行分析。
相关实验内容如下：1.了解数值模拟软件的基本原理和使用方法；2.确定涉及工程流体力学的实际案例，并进行系统化研究；3.利用数值模拟软件对实际案例进行数值模拟分析；4.对数值模拟结果进行分析和讨论，得出结论；5.撰写实验报告。
4. 实验流程本次课程设计分为如下步骤：步骤一：选题在导师指导下，选定一个涉及工程流体力学的实际案例，并确定实验内容和研究方向。
步骤二：学习数值模拟软件学习利用数值模拟软件进行流体力学应用分析，掌握相关操作流程和方法。
步骤三：建立数学模型将实际案例抽象为数学模型，并根据模型设计网格。
步骤四：模拟计算利用数值模拟软件对实际案例进行数值模拟计算，并获得实验数据。
步骤五：数据分析对实验数据进行分析和讨论，得出结论。
步骤六：撰写实验报告将前面的研究内容整理成实验报告，报告中应包括以下要素：1.实验目的；2.涉及工程流体力学的实际案例的简介；3.数值模拟软件的选用原因和使用方法；4.数学模型的建立和模拟计算过程；5.分析讨论实验数据并得出结论；6.实验结果的意义和启示；7.实验研究中的问题及解决方案；8.参考文献。
5. 实验结果与分析本次课程设计的实验结果为分析某航空工程设计中的气动力问题，并对其进行数值模拟分析。
分析发现，在某些情况下，气动力能够对飞机的飞行性能产生重要影响。
完整版工程流体力学教案
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3、流体的主要物理参数4、流体的粘性工一■—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.J2T 1任J27难点：连续介质假设、牛顿内摩擦定律.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开展过程及其重要性,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.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、开展历程和研究方法,重 点介绍流体力学的开展历程和研究方法.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 体力学新的开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拟,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.____ 彳 0 ：玄右卜"今 R /4寺/S 山侬也教 学 思路与 教法设 计首先介绍流体的概念,并对物质的根本属性进行总结,突出介绍流体与固体之间的差异所在.〔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根本物理量,使学生掌握流体的密度、重度、比体积与相对密度的根本定义和公式,并对常见的水和空气的一些参数有所了解. 〔10分钟〕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〕小结.布置作业：习题：1-9； 1T0; 〔5分钟〕通过生活中有趣的流表达象分析,学生对课程产生了一定的兴趣.课后分析授课时间班级授课顺序第2次课课题流体静力学目目的要V9 求1、明确理解流体静压强及根本特性；2、掌握流体静力学根本方程；3、掌握静压强的计算；4、掌握静压强的表示方法.教学内容要点1、作用于静止流体上的力2、流体静压强及其特性3、静止流体的平衡微分方程4、重力作用下静止流体中的压强分布规律5、静压强的表示方法及其单位重占难占重点：静止流体的平衡微分方程的建立及应用. 难点：静止流体的平衡微分方程的建立及应用.教学路与教旺设计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〕2.1作用于静止流体上的力画图讲解静止流体所受作用力的种类以及质量力和外表力的性质. 重点讲清质量力与惯性力之间的关系.〔10分钟〕2. 2流体静压强及其特性介绍压强的概说明流体静压强的两个重要特性.详细推导特性二,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.〔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.〔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XE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那么和方法.〔10分钟〕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根本特征,并推出流体静力学根本方程,详细分析流体静力学根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〕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〕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.课后分析授课时间班级授课顺序第3次课课题流体静力学目的1、掌握相对平衡的问题.要求教学内容要1、流体的相对静止占八、、重占难占重点：流体的相对静止.难点：流体的相对静止.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根本规律.〔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. 〔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.60分钟〕教 学 思路与 教法设 计小结.〔5分钟〕应该多结合具体实例讲解该局部内容. 课后分析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静止流体对壁面作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、惯性矩和压力中央等概念.〔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〕小结,布置本草习题：习题：2-4； 2-10； 2-13 ； 2-15； 2-18. 〔10分钟〕学生对压力体的理解有一定难度.课后分析授课时间班级授课顺序第5次课课题流体运动学根底r理解描述流体运动的方法;目的2、理解流体运动中的根本概念；要求3、掌握连续性方程的意义和作用.内容要1、研究流体运动的两种方法卜2、流体运动中的根本概念八、\3、连续性方程重点：流线和迹线的求法、连续性方程的意义和作用. 占又隹占难点：流线和迹线的求法.3流体运动学根本方程流体运动学定义,描述流体运动的几个根本运动规律.〔10分钟〕3.1研究流体运动的两种方法流场的概念,介绍研究流体运动的两种方法：拉格朗日法和欧拉法.教学主要说明两种方法的异同点,重点介绍欧拉法.〔15分钟〕思路与3.2流体运动中的根本概念教法设讲解欧拉法分析流体运动时的几个根本概念：定常流动、非定常流计动、均匀流动、一维流动、迹线、流线〔重点〕、流管、流束、过流断面、流量、平均速度.〔35分钟〕3. 3连续性方程式说明流体运动遵循的质量守恒定律就是连续性方程.〔25分钟〕小结,布置本章习题：3-1； 3-5o 〔5分钟〕到达了预期的教学效果. 课后分析授课时间班级授课顺序第6次课课题伯努利方程目的要求1、理解不可压缩理想流体的运动方程2、掌握伯努利方程的意义及应用教学内容要占八、、1、理想流体的运动微分方程式2、理想流体的伯努利方程式3、实际流体总流的伯努利方程式4、伯努利方程的应用重占难占重点：伯努利方程的意义及应用.难点：伯努利方程的意义及应用.教学思路与教法设计3流体运动学根本方程流体动力学定义及研究内容.〔5分钟〕3. 4理想流体的运动微分方程式画图推导理想流体的欧拉运动微分方程式,并说明各局部物理意义. 〔15分钟〕3. 5理想流体的伯努利方程式利用外力做功的能量关系,推导理想流体沿流线的伯努利方程式.〔10分钟〕引进几个根本概念：动能修正系数、缓变流动、缓变过流断面.〔10 分钟〕画图推导理想流体总流的伯努利方程式,并联系流体静力学根本方程说明各局部参量的能量意义和几何意义.〔10分钟〕3.7实际流体总流的伯努利方程式及其应用根据对理想流体总流的伯努利方程的修正得到实际流体总流的伯努利方程形式,并说明其应用条件.〔15分钟〕介绍毕托管、文丘里流量计的分析过程.〔25分钟〕通过数学函数的推导,学生能更好理解伯努利方程.课后分析授课时间班级授课顺序第7次课课题伯努利方程的应用目的要求1、掌握伯努利方程的意义及应用教学内容要占八、、1、伯努利方程的应用重占难占重点：伯努利方程的建立.难点：伯努利方程的建立.教学思路与教法设计3. 8实际流体总流的伯努利方程式及其应用讲解伯努利方程的物理意义,伯努利应用的条件,以及如何建立伯努利方程式.〔15分钟〕介绍孔板流量计和射流泵原理及分析过程.〔35分钟〕最后,结合几道具体的例题讲解,并做随堂练习.〔40分钟〕教学内容和方法安排得当,学生对此局部内容找我较好. 课后分析授课时间班级授课顺序第8次课课题动量定理及其应用目的要求1、掌握动量方程及其应用；2、了解动量矩方程.教学内容要占八、、1、动量定理及其应用2、动量矩定理及其应用重占难占重点：动量定理及其应用.难点：3.11动量定理及其应用详细推导流体的动量守恒原理,并对动量定理的几种不同形式进行分说明其各局部含义.利用动量方程对流体运动的几种典型情况进 行求 〔70分钟〕简单介绍动量矩定理,以及它应用的方面.〔10分钟〕 小结,布置本章习题：3-11； 3-14； 3-22； 3-27； 3-36.〔 10 分析, 教学解. 思路与 教法设 计 钟〕学生对流体的受力分析理解不是很透彻. 课后分析授课时间班级热动普授课顺序第9次课课题习题课目的对所学的知识进行总结要求教学内容要作业讲评占八、、重占难占教学思路与教法设计把学生没有掌握透彻的知识,通过实例讲解进行分析,到达了预期的课后效果分析授课时间班级授课顺序第10次课课题流体在管路中的流动目的要求1、掌握流体运动分两种类型及判别方法；2、正确理解层流和紊流的特征；3、了解沿程能量损失和局部能量损失的原因；4、掌握沿程能量损失的计算.教学内容要占八、、1、管路中流体流动的两种状态2、能量损失的两种形式3、圆管中的层流流动重占难占重点：恒定均匀流的沿程损失.难点：恒定均匀流的沿程损失.教学思路与教法设计4流体在管路中的流动介绍流体流动的主要方式.〔10分钟〕4.1管路中流体流动的两种状态介绍雷诺实验装置及实验过程,说明流动的三种不同状态：层流、湍流和过渡状态.并重点解释雷诺数和上、下临界流速等概念.〔25 分钟〕4. 2能量损失的两种形式利用公式说明流动阻力的两种形式：沿程阻力和局部阻力.并利用伯努利方程向学生解释清楚能量损失的具体物理含义.〔25分钟〕4. 3圆管中的层流流动利用牛顿内摩擦定律推导出圆管中的层流流动微分方程, 并以此分别导出速度分布公式、流量公式以及切应力分布公式.〔30分钟〕通过多媒体动画演示实际流动状态,学生很容易理解.课后分析授课时间班级授课顺序第11次课课题流体在管路中的流动目的要求1、掌握圆管中的湍流流动；2、掌握沿程阻力系数和局部阻力系数确实定；3、了解管路计算原那么和根本方法.教学内容要占人1、圆管中的湍流流动2、管中流动沿程阻力系数确实定3、局部阻力系数确实定4、管路计算重占难占重点：沿程阻力系数和局部阻力系数确实定.难点：沿程阻力系数和局部阻力系数确实定.教堂思路与教法设计4.5圆管中的湍流流动首先说明湍流与层流的本质区别,而后介绍研究湍流的统计时均法,主要解释概念：脉动、时均速度、时均值等.〔15分钟〕由时均速度引出湍流流动的时均速度结构,着重介绍粘性底层厚度.并根据雷诺数大小说明水力光滑流水力粗糙流动是湍流流动的两种不同流动状态,并穿插介绍水力光滑管和水力粗糙管概念.〔15 分钟〕根据普朗特混和长度理论,推导出湍流切应力分布规律公式和断面速度分布公式.〔15分钟〕4. 8管中流动沿程阻力系数确实定由管道沿程损失引出尼古拉兹实验,并说明参量间关系.此后利用尼古拉兹曲线图说明流体流动在五个区域流动中入值的理论和经验公式计算方法.由此再说明莫迪图与尼古拉兹曲线图二者之间的关系, 以及莫迪图的使用方法.〔20分钟〕4. 9局部阻力系数确实定介绍局部能量损失的三种形式,并说明产生局部能量损失的主要原因.〔5分钟〕详细讲解断面忽然扩大的局部阻力系数计算方法及过程.说明Z i 和Z 2代表的意义.〔10分钟〕小结,布置习题：4-8 ; 4-13.〔10分钟〕内容较多,学生应该课下及时看书复习.课后分析授课时间班级授课顺序第12次课课题相似理论和量纲分析目的要求1、掌握量纲分析法及其应用；2、掌握力学相似概念和主要相似准那么的意义及应用.教学内容要占八、、1、相似理论2、量纲分析及其应用重占难占重点：量纲一致原理及相似理论.难点：量纲一致原理应用.教学思路与教法设计相似理论详细讲解力学相似的概念,推倒主要的相似判据,重力相似判据、粘性力相似判据和压力相似判据〔30分钟〕量纲分析及其应用详细讲解布金汉定理.结合实例讲解布金汉定理的应用〔50分钟〕本章小结.〔10分钟〕学生对布金汉定理的理解有一定难度. 课后分析授课时间班级授课顺序第13次课课题压力管路目的要求1、掌握压力管路的分类；2、掌握压力管路的水力计算；教学内容要占八、、1、压力管路的分类2、压力管路的水力计算重占难占重点：串并联管路的水力计算.难点：串并联管路的水力计算.压力管路介绍压力管路在工程实际中的主要应用.〔10分钟〕压力管路的分类〔10分钟〕教学思路与教法设计长管的水力计算〔20分钟〕复杂管路的水力计算〔50分钟〕根本完本钱次课的相关内容. 课后分析授课时间班级授课顺序第14次课课题压力管路目的要求1、掌握压力管路的水力计算；教学内容要占八、、1、压力管路的水力计算重占难占重点：分支管路的水力计算.难点：分支管路的水力计算.教学思路与教法设计压力管路复杂管路的水力计算〔60分钟〕短管的水力计算〔30分钟〕根本完本钱次课的相关内容. 课后分析授课时间课题孑L 口出流目的要求1、掌握孔口出流的分类；2、掌握薄壁小孔出流的特征；教学内容要占八、、1、孔口出流的分类2、薄壁小孔口自由出流重占难占重点：薄壁小孔出流.难点：薄壁小孔出流.教学思路与教法设计孔口出流介绍孔口出流在工程实际中的主要应用和研究方法.〔10分钟〕孔口出流的分类本节主要讨论孔口出流的一些根本概念：薄壁孔口、厚壁孔口、大孔口、小孔口、自由出流、淹没出流.重点介绍薄壁孔口和厚壁孔口的主要技术特征.〔20分钟〕薄壁小孔口自由出流分析推导薄壁小孔口自由出流时的各个特征参数计算公式.〔60分钟〕课后分析学生独立分析实际问题的水平还有欠缺.授课时间课题一元不稳定流失目的要求1、了解水击的现象；2、了解水击压力计算和水击的预防.教学内容要占八、、1、水击的产生和水击波的传播2、水击的分类3、水击压力的计算4、水击的预防和利用重占难占重点：水击的预防和利用难点：水击的预防和利用充分利用多媒体软件的特点给学生演示水击的这个动画过程. 结合实际的流体运动,再进行相关的理论知识分析.教学思路与教法设计课堂反响较好. 课后分析授课时间班级授课顺序第17次课课题非牛顿流体目的要求1、掌握非牛顿流体的流变性和流变方程；2、塑性流体的流动规律；3、了解塑性流体的水力计算.教学内容要占八、、1、非牛顿流体的流变性和流变方程；2、塑性流体的流动规律.重占难占重点：非牛顿流体的流变性和流变方程；塑性流体的流动规律.难点：塑性流体的流动规律教学思路与教法设计非牛顿流体介绍流变性的相关概念,以及非牛顿流体的流变曲线〔20分钟〕重点讲解塑性流体的静止根本规律和运动规律,分析其流动状态,以及与水头损失之间的关系.〔40分钟〕讲解钻井工程中,钻井泵压力和功率的相关计算.〔25分钟〕本章小结,布置本章习题：6-6o 〔5分钟〕课后分析学生对实际应用有很浓厚的兴趣.授课时间班级授课顺序第18次课课题气体的一元流动目的要求1、掌握压力波的传播、音速、马赫数；2、掌握一元稳定流的根本方程.教学内容要占八、、1、声速和马赫数2、可压缩气体的一元流动的根本方程式重占难占重点：一元稳定流的根本方程.难点：一元稳定流的根本方程.教学思路与教法设计气体的一元流动简单介绍气体一元流动的概念及气体动力学研究内容和对象.〔5 分钟〕声速和马赫数通过例子推导出气体运动传播速度公式〔三种不同形式〕.〔15 分钟〕介绍马赫数概念及物理意义.〔5分钟〕可压缩气体的一元流动的根本方程式与液体的伯努利方程以及连续性方程比拟,推导出可压缩气体的一元流动的连续性方程和伯努利方程.〔20分钟〕小结,布置习题：7-3 ；7-4o 〔5分钟〕随堂练习〔40分钟〕教学效果较好. 课后分析授课时间班级授课顺序第19次课课题气体的一元流动目的1、掌握一元气流的根本特征要求2、了解气体在变截面管〔喷嘴〕中的流动教学内容要占八、、1、一元气流的根本特征2、气体在变截面管〔喷嘴〕中的流动重占难占重点：一元气流的根本特征.难点：一元气流的根本特征.本节米用自学加提问的方式进行教学.教学思路与教法设计完本钱堂课的教学方案.课后分析。
中国石油大学工程流体力学教案
中国石油大学工程流体力学教案一、课程简介工程流体力学是研究流体在工程中的应用和行为的科学，它涉及到流体的运动规律、动力学特性以及流体与固体相互作用的规律。
本课程旨在使学生掌握流体力学的基本理论、方法和应用，为他们在石油工程、化工、能源等领域的工作提供必要的流体力学知识。
二、教学目标通过本课程的学习，学生应能：1. 理解并掌握流体力学的基本概念、原理和定律；2. 运用流体力学的理论和方法分析和解决实际工程问题；3. 掌握流体力学在石油工程等领域的应用；4. 培养科学思维和创新能力，提高工程实践能力。
三、教学内容第一部分：流体力学基础1. 流体的性质和流动分类2. 流体静力学3. 流体动力学第二部分：流体流动的数值模拟1. 数值模拟的基本原理和方法2. 流体流动的数值模拟实例第三部分：流体与固体的相互作用1. 流体对固体的作用力2. 流体与固体的相互作用实例第四部分：流体力学在石油工程中的应用1. 油气藏流体力学2. 油井流动分析3. 油气管道流动分析四、教学方法采用课堂讲授、案例分析、上机实习相结合的教学方法。
通过讲授流体力学的基本理论和方法，分析实际工程案例，使学生掌握流体力学的应用技能。
利用上机实习环节，让学生亲自动手进行流体流动的数值模拟，提高他们的实践能力。
五、教学评价课程结束后，进行闭卷考试，考试内容涵盖课程的全部教学内容。
还将在学习过程中进行课堂讨论、上机实习等形式的平时考核，全面评估学生的学习效果。
六、教学安排1. 流体的性质和流动分类课时：2学时2. 流体静力学课时：4学时3. 流体动力学课时：6学时4. 数值模拟的基本原理和方法课时：4学时5. 流体流动的数值模拟实例课时：4学时6. 流体对固体的作用力课时：4学时7. 流体与固体的相互作用实例课时：4学时8. 油气藏流体力学课时：4学时9. 油井流动分析课时：4学时10. 油气管道流动分析课时：4学时七、教学资源1. 教材：工程流体力学教材及相关参考书2. 课件：教师制作的课件3. 案例分析：实际工程案例及相关数据4. 数值模拟软件：FLUENT、ANSYS等流体力学模拟软件八、教学建议1. 提前预习，加强课堂互动：学生应提前预习教材，了解课程内容，积极参与课堂讨论，提高学习效果。
流体力学教案
流体力学教案
流体力学教案
一、教学目标
1.理解流体的定义和特性；
2.掌握流体力学的力学规律；
3.理解流体力学在工程中的应用。
二、教学内容
1.流体的定义和特性；
2.流体的平衡和运动规律；
3.流体力学在工程中的应用。
三、教学重点与难点
1.重点：流体的定义和特性，流体的平衡和运动规律；
2.难点：流体力学在工程中的应用。
四、教学方法
1.讲授法：教师对流体力学的基本概念和理论进行讲解；
2.案例法：教师选取具体的工程案例，演示流体力学的应用。
五、教学过程
1.导入新课：通过提问导入，引导学生思考流体的定义和特性；
2.讲授新课：讲解流体的定义和特性，流体的平衡和运动规律；
3.巩固练习：让学生分析具体的流体问题，计算流体平衡和运动的力学规
律；
4.归纳小结：回顾本节课的重点和难点，总结流体力学的应用。
六、教学评价
1.评价方法：考试、作业、课堂表现；
2.设计评价策略：设计考试题目，检测学生对流体力学知识的掌握程度。
中国石油大学工程流体力学全套教案
中国石油大学工程流体力学教案绪论主要内容：●流体力学概述●工程流体力学概述●本学期学习任务●几点要求一、流体力学概述1、流体力学：研究流体的运动和平衡的规律以及流体和固体之间相互作用的一门科学。
2、流体力学的应用（1）航空航天领域——空气动力学、稀薄空气动力学飞机、火箭、人造地球卫星、宇宙探测器、航天飞机等航空器都是在大气层内活动的飞行器。
例：飞机为什么能飞？——各种飞机都是靠空气动力克服自身重力实现升空的。
飞机在空中飞行，必然有外力作用。
在水平飞行中，飞机上主要作用着4种力，它们是升力（Y）、阻力（X）、推力（P）和重力（G）。
飞机的受力直接影响飞机的运动状态，它们相互平衡时，飞机便作水平匀速直线飞行。
尽管有各个部件的配合，但是最主要的是飞机有一对采用特殊剖面形状的机翼。
翼剖面又称翼型。
大家知道，机翼外形都是采用称流线形设计。
根据流体的连续性和伯努利定理可知，相对远前方的空气来说，流经上翼面的气流受挤，流速加快，压力减小，甚至形成吸力（负压力）；而流过下翼面的气流流速减慢。
于是上下翼面就形成了压力差。
这个压力差就是空气动力。
按力的分解法则，将其沿飞行方向分解成向上的升力和向后的阻力。
阻力由发动机提供的推力克服，升力正好可克服自身的重力，将飞机托向空中。
这就是飞机会飞的奥秘。
（2）船舶工业很显然，船舶工业更是离不开流体力学。
船舶、舰艇的外形直接影响到他们的航行速度、稳定性等特性，在设计时必须考虑在流体力学上如何使船体线型达到最佳。
例：潜艇现代潜艇按艇体线型的形状可分为三种，即常规型、水滴型和过渡型。
常规型适宜于水面航行，但对提高水下航速是不利的。
水滴型水下阻力小，有利于提高水下航速，但水滴型潜艇的水面航行性能较差，艇首容易上浪，而且易出现埋首现象。
过渡型潜艇是把常规型的直首和水滴型的尖尾相结合的一种潜艇线型，这种潜艇的水面航行性能优于水滴型，而水下航行性能优于常规型潜艇。
船吸现象1912年秋天，"奥林匹克"号正在大海上航行，在距离这艘当时世界上最大远洋轮的100米处，有一艘比它小得多的铁甲巡洋舰"豪克"号正在向前疾驶，两艘船似乎在比赛，彼此靠得较拢，平行着驶向前方。
工程流体力学课程教案首页
工程流体力学课程教案首页工程流体力学课程教案（首页）单元标题第三章流体动力学理论基础单元学时 8 教学目标通过讲课使学生熟练掌握恒定总流的连续性方程、伯努利方程和动量方程及其综合应用；理解研究流体运动的若干基本概念、流体的连续性微分方程与理想流体的欧拉运动微分方程及其沿流线的积分；了解描述流体运动的两种方法。
教学重点恒定总流的连续性方程、伯努利方程和动量方程及其综合应用。
教学难点用欧拉法描述流体运动的概念、从不同角度对流体流动的划分以及伯努利方程和动量方程在应用时，如何正确的选择过流断面和控制体。
教学方式方法以传统教学方式为主要手段，以多媒体教学为辅助教学手段，即将教学中所需图表及与课程相关的工程实例等内容，采用多媒体形式展示。
教学手段讲课为主，提问、课堂讨论为辅。
教学过程回顾上次课堂教学所讲的重点内容；导引本次课堂教学的主要内容及进行讲解，在讲解过程中，针对具体问题对学生进行提问或作为问题让学生课后思考；对本次课堂教学内容进行小结。
讲课内容（转讲稿页）讲课内容备课札记第三章流体动力学理论基础一、本章学习要点:研究流体运动的若干基本概念流体的连续性方程流体运动微分方程伯努利方程及其应用动量方程及其应用三、本章重点掌握:恒定总流连续性方程恒定总流的伯努利方程恒定总流的动量方程§3-1 描述流体运动的方法一．拉格朗日法 1.方法概要着眼于流体各质点的运动情况，研究各质点的运动历程，并通过综合所有被研究流体质点的运动情况来获得整个流体运动的规律。
2.研究对象运动流体质点或质点系。
3.运动描述位置：?x?x(a,b,c,t)??y?y(a,b,c,t) ?z?z(a,b,c,t)?ux?dxdydz,uy?,uz?dtdtdt流速：加速度：??2x?ax?2?t??2y??ay?2?t?2?a??zz2??t?（讲稿页）第 1 页讲课内容备课札记二．欧拉法 1.方法概要着眼于流体经过流场中各空间点时的运动情况，并通过综合流场中所有被研究空间点上流体质点的运动要素及其变化规律，来获得整个流场的运动特性。
工程流体力学第2章教案
p pa 2 gh2 1 gh1
计示压强为
p e p p a 2 gh2 1 gh1
为测小于大气压强的真空，其计算方法与上面 相似，求得的绝对压强为
p pa 2 gh2 1 gh1
真空为
pv pa p 2 gh2 1 gh 1
相对静止： p p0 g (
2r 2
2g
z ) p0 gh
例题：如图所示为一圆柱形容器，直径d=300mm,高 H=500mm,容器内装水，水深h1=300mm,使容器绕垂直 轴做等角速旋转。 （1）试确定水正好不溢出时的转速n1； （2）求刚好露出容器底面时 的转速n2；这时容器停止旋转， 水静止后得深度h2等于多少？
h1 l sin
A h2 l 1 A2
A1 h h1 h2 l (sin ) A2
被测的压强差为
p p2 p1 A1 )l kl (sin A2 g g
式中
A K (sin 1 ) A2
例2-1 如图所示，贮油箱内油的相对密度为0.9， 油箱顶部封存有部分压缩空气，U型管测压计内指 示液为水银，其相对密度为13.6。求压缩空气压 p空气 强 （表压）。 已知 ： h1=1.20m，h2=0.20m，h3=0.3m。
当被测流体是气体时，由于气体 密度小， 1 gh1 这一项可忽略不计。
3、 U形管差压计
已知两个容器中A、B两点的位置高度一样，两容器中流 体的密度均为ρ1，U形管中液体的密度为ρ2。由于1、 p1 p2 2两点在等压面上，所以
p1 p A 1 gh1
p2 pB 2 gh2 1 gh
z p C g
工学工程流体力学
工学工程流体力学流体力学是研究流体运动规律和性质的学科，是工学中的重要分支之一。
在工程领域中，流体力学的应用十分广泛，涉及到许多重要的工程问题，如水力学、空气动力学、热力学等。
本教案将以工学工程流体力学为主题，分为三个小节进行论述。
第一小节：流体力学基础在本小节中，我们将介绍流体力学的基本概念和基础知识。
首先，我们将讨论流体的性质和分类，包括流体的密度、粘度、压力等。
接着，我们将介绍流体的运动描述，包括流体的速度场、压力场和密度场。
然后，我们将引入流体力学的基本方程，包括连续性方程、动量方程和能量方程。
最后，我们将讨论流体静力学和动力学的基本原理，包括流体的静力学平衡和动力学平衡。
第二小节：流体流动在本小节中，我们将深入研究流体的流动现象及其相关理论。
首先，我们将介绍流体的流动类型，包括层流和湍流。
接着，我们将讨论流体流动的基本方程，包括连续性方程、动量方程和能量方程的具体形式。
然后，我们将讨论流体流动的控制方程，包括伯努利方程和雷诺方程。
最后，我们将介绍一些常见的流体流动现象，如边界层、湍流、旋转流动等，并讨论其在工程中的应用。
第三小节：流体力学应用在本小节中，我们将探讨流体力学在工程中的应用。
首先，我们将介绍水力学的基本原理和应用，包括水流力学、水力机械和水利工程等。
接着，我们将讨论空气动力学的基本原理和应用，包括空气流动、飞行器气动力学和风力发电等。
然后，我们将介绍热力学的基本原理和应用，包括热传导、热对流和热辐射等。
最后，我们将讨论流体力学在其他工程领域中的应用，如化学工程、环境工程和生物医学工程等。
通过以上三个小节的学习，学生们将对工学工程流体力学有一个全面的了解。
他们将掌握流体力学的基本概念和基础知识，了解流体的性质和分类，理解流体的运动描述和基本方程，熟悉流体流动的类型和控制方程，掌握流体力学在工程中的应用。
通过理论学习和实践操作，学生们将培养出解决工程问题的能力和创新思维，为将来的工程实践打下坚实的基础。
工程流体力学(杜广生主编)电子教案第一章绪论
将用于研究固体平衡的凝结原理转用到流体上。 伽利略（Galileo,1564-1642）
在流体静力学中应用了虚位移原理，并首先提出，运动物 体的阻力随着流体介celli,1608-1647）
论证了孔口出流的基本规律。
西汉武帝时期，为引洛水灌溉农田，在黄土高原上修建了龙首渠，创 造性地采用了井渠法，即用竖井沟通长十余里的穿山隧洞，有效地防止 了黄土的塌方。
水利风力机械
在古代，以水为动力的简单机械也有了长足的发展，例如用水轮提水， 或通过简单的机械传动去碾米、磨面等。东汉杜诗任南阳太守时（公元 37年）曾创造水排（水力鼓风机），利用水力，通过传动机械，使皮制 鼓风囊连续开合，将空气送入冶金炉，较西欧约早了一千一百年。
流体力学在中国
• 真州船闸 • 北宋（960-1126）时期，在运河上修建的真州船闸与十
四世纪末荷兰的同类船闸相比，约早三百多年。
• 潘季顺 明朝的水利家潘季顺（1521-1595）提出了“筑堤防溢，
建坝减水，以堤束水，以水攻沙”和“借清刷黄”的治黄 原则，并著有《两河管见》、《两河经略》和《河防一 揽》。
• 达朗伯（J.le R.d‘Alembert,1717－1783） 1744年提出了达朗伯疑题（又称达朗伯佯谬），即在理想 流体中运动的物体既没有升力也没有阻力。从反面说明了 理想流体假定的局限性。
• 拉格朗日（grange,1736 －1813） 提出了新的流体动力学微分方程， 使流体动力学的解析方法有了进一 步发展。严格地论证了速度势的存 在，并提出了流函数的概念，为应 用复变函数去解析流体定常的和非 定常的平面无旋运动开辟了道路。
流体力学的西方史
• 阿基米德（Archimedes，公元前287－212） • 欧美诸国历史上有记载的最早从事流体力学
工程流体力学第五版教学设计
工程流体力学第五版教学设计引言工程流体力学是研究用于各种工程中的流体的运动和力学的学科。
其中包括能源、交通运输、环境和化学等领域。
对于工程流体力学的学习，学生需要掌握一系列的理论知识和实践技能。
本文所提供的教学设计是针对工程流体力学第五版教科书的教学设计，本着授课目标和学生需求的原则，为学生提供更好的教学服务。
教学目标本课程的教学目标主要是让学生掌握以下几个方面：•掌握基本概念：流体、流动、静压力、动压力、雷诺数、黏性、柏松比等。
•掌握基本方程：连续方程、动量方程、能量方程。
•理解流体力学基本定律：质量守恒、动量守恒、能量守恒。
•熟悉常见的流体流动模型，如拉慕流、层流、涡流等。
•理解工程应用中的基本问题，如流量、压力、阻力、泵功率等。
•熟悉各种流量计、压力计、流体参数计算等工程应用常用设备和手段。
教学内容本课程的主要教学内容如下：第一章流体力学基础•流体力学的概念和应用•空气和水的物理特性•流体运动的描述第二章流体力学基本方程•连续方程•动量方程•能量方程第三章流体静力学•静力学基本定律•静压力和重力•浮力和浮力原理第四章流体动力学•流体在管道中的流动•流速和流量•流量计和压力计第五章一维定常流动•泊肃叶定理•沿程压力变化和阻力•流动分类和雷诺数第六章不可压缩流体•不可压缩流体的特性•管道压力和阻力•阿奇琳德数和摩擦系数第七章定常理想流体•速度势和速度势方程•涡函数和流函数•对称和绕流第八章非定常流动•非定常流动的特性•出现水锤的原因和解决方法•游泳和飞行等情况下的流动模型第九章计算流体力学•计算流体力学基础•数值模拟和实验研究•工程应用案例分析教学方法为了使学生更加深刻地理解所学知识，我们将采用以下多种教学方法：•授课：通过讲解基本原理和公式，让学生掌握基本概念。
•实验：通过实验，让学生更加直观地感受流体力学的特性和应用。
•讨论：通过讨论和小组互动，激发学生的思维和探究兴趣。
•作业：通过布置作业，巩固学生所学内容。
工程流体力学课程教案首页
工程流体力学课程教案（首页）单元标题第五章流动阻力和水头损失单元学时 6教学目标通过讲课使学生熟练掌握管路沿程水头损失及局部水头损失的计算方法、管路沿程阻力系数的变化规律及影响因素；理解流体运动的两种流态及其判别、圆管层流的运动规律；了解圆管紊流的概念与特征以及紊流切应力的混合长度理论和紊流流速分布、边界层概念和边界层分离现象及绕流阻力。
教学重点管路沿程水头损失及局部水头损失的计算方法、管路沿程阻力系数的变化规律及影响因素和流体运动的两种流态及其判别。
教学难点紊流的概念与特征以及水力光滑、水力粗糙的概念。
教学方式方法以传统教学方式为主要手段，以多媒体教学为辅助教学手段，即将教学中所需图表及与课程相关的工程实例等内容，采用多媒体形式展示。
教学手段讲课为主，提问、课堂讨论为辅。
教学过程回顾上次课堂教学所讲的重点内容；导引本次课堂教学的主要内容及进行讲解，在讲解过程中，针对具体问题对学生进行提问或作为问题让学生课后思考；对本次课堂教学内容进行小结。
讲课内容（转讲稿页）讲课内容备课札记第五章 流动阻力与水头损失一、本章学习要点:流动阻力与水头损失的基本概念 粘性流体的流动型态沿程水头损失与切应力的关系 圆管中的层流运动 圆管中的紊流运动 局部水头损失二、本章重点掌握:沿程水头损失的计算 局部水头损失的计算§5-1 流动阻力与水头损失的两种形式1．沿程阻力和沿程水头损失h f ：沿程水头损失，由沿程阻力引起。
2．局部阻力和局部水头损失h m ：局部水头损失，由局部阻力引起。
3．总水头损失水头损失的叠加原理∑∑+=m f w h h h§5-2 实际流体流动的两种型态1．雷诺实验1883年英国物理学家雷诺按图示试验装置对粘性流体进行实验，提出了流体运动存在两种型态：层流和紊流。
（讲稿页）第 1 页．层流、紊流的判别40000~12000)(2300较稳定='='≈=ννdv dv c c c c 2300Re ==νdv c c⎩⎨⎧><=)(2300)(2300Re 紊流层流νvd（讲稿页）第2 页讲课内容备课札记定义水力半径χAR =为特征长度。
工程流体力学课程教案首页
唐山一中2010年高考模拟试卷（三）语文参考答案1 D（A诺—偌黄—皇B橙—澄迭—叠C冒—贸叉—岔粱—梁）2 A（“秀色可餐”形容女性容貌美丽动人，也形容景色优美，让人入迷忘饥。
B “脱颖而出”比喻人的才能全部显示出来。
使用对象有误。
C “特立独行”指有操守，有见识，不随波逐流。
不合语境。
D “甚嚣尘上”现多指某种言论十分嚣张，含贬义。
）3 C（A“增强……地位”搭配不当B“致力于救助受灾群众的工作取得了重大进展”句式杂糅 D成分残缺）4 A（②是一个总起句，应放在开头，①③④⑤是从“秋老虎”和“多事之秋”两个方面说明“阳消阴长”的秋天气候特点的，⑥⑦两句是针对这些特点提醒人们要注意秋季养生，所以⑥⑦应放在最后。
⑥⑦两句具有因果关系，⑦在前，⑥在后，在①③④⑤句中，“立秋至处暑”、“白露”等表示时间关系的词语提示我们，①③在前，④⑤在后。
①③句具有因果关系，所以①在前，③在后，①⑤句也具有因果关系，所在④在前，⑤在后。
因此，正确的排列顺序是：②①③④⑤⑦⑥）5 C（从第二段概括层义即可得出答案。
A概念混淆，从狭义看，低碳技术确实是减少排放的技术，但节能减排技术包括一些新能源技术，不是狭义的低碳技术而是无碳技术；从广义看，节能与低碳是两个可以不相关的概念。
这是人们习惯上的错误认识。
B时态错误，欧盟已经投入资金发展绿色经济和研发低碳技术，不是要到2013年后才投入资金。
D理解片面，第一段告诉我们，即使缺少核心技术，也能做依靠扩大产量来维持产业生存，缺少核心技术的国家低碳技术要靠引进，但低碳产品不一定要靠进口。
）6 B（“风力发电已拥有1.5MW一下风机的整机生产能力”说明我国的风力发电已经有了一定得规模，不能说明与发达国家有很大的差距。
ACD三项在第三四段都可以印证且与题干要求吻合。
）7 D（“或然”误为“已然”，具备条件不等于已经实现，而我国要发展低碳技术当下特别需要引进国际技术尤其是核心技术。
《流体力学》实验教案(全)
《流体力学》实验教案（一）word版一、实验目的1. 理解流体力学的基本概念和原理；2. 掌握流体力学实验的基本方法和技能；3. 培养观察、分析和解决问题的能力。
二、实验原理1. 流体的定义和分类；2. 流体力学的守恒定律：质量守恒定律、动量守恒定律；3. 流体的粘滞性和湍流。
三、实验设备与材料1. 流体容器；2. 流量计；3. 压力计；4. 流速计；5. 粘度计；6. 计算机及数据采集系统。
四、实验内容与步骤1. 流体容器中的静压和动压测量；2. 流体流动的粘滞性实验；3. 流体流动的湍流实验；4. 流量计和流速计的使用；5. 数据采集与处理。
五、实验报告要求1. 实验目的、原理、设备与材料介绍；2. 实验步骤与过程描述；3. 实验数据的采集与处理；4. 实验结果分析与讨论；5. 实验结论。
《流体力学》实验教案（二）word版六、实验目的1. 学习使用流量计和流速计；2. 研究流体流动的连续性方程；3. 探究流体流动的伯努利方程。
七、实验原理1. 流体流动的连续性方程：质量守恒定律在流体流动中的应用；2. 伯努利方程：流体流动中的能量守恒定律。
八、实验设备与材料1. 流体容器；2. 流量计；3. 压力计；4. 流速计；5. 计算机及数据采集系统。
九、实验内容与步骤1. 流量计和流速计的使用方法；2. 流体流动的连续性方程实验；3. 流体流动的伯努利方程实验；4. 数据采集与处理；5. 实验结果分析与讨论。
十、实验报告要求1. 实验目的、原理、设备与材料介绍；2. 实验步骤与过程描述；3. 实验数据的采集与处理；4. 实验结果分析与讨论；5. 实验结论。
《流体力学》实验教案（三）word版十一、实验目的1. 研究流体流动的阻力与压力损失；2. 学习使用压力计测量流体压力；3. 分析流体流动中的摩擦阻力。
十二、实验原理1. 流体流动的阻力与压力损失：摩擦阻力和局部阻力；2. 达西-魏斯巴赫方程：描述流体流动中压力损失的公式。
工程流体力学课程设计
工程流体力学课程设计一、教学目标本课程的教学目标是使学生掌握工程流体力学的基本概念、原理和方法，培养学生运用流体力学知识分析和解决实际问题的能力。
具体目标如下：1.知识目标：（1）掌握流体力学的基本概念和常用术语；（2）理解流体力学的基本方程和原理；（3）熟悉流体力学在工程应用中的常见问题；（4）了解流体力学的发展趋势和前沿领域。
2.技能目标：（1）能够运用流体力学基本方程分析和解决实际问题；（2）具备一定的数值分析和计算能力；（3）掌握流体力学实验的基本方法和技巧；（4）具备流体力学设计和创新的能力。
3.情感态度价值观目标：（1）培养学生的科学精神和探究意识；（2）激发学生对流体力学的兴趣和热情；（3）培养学生团队合作和学术交流的能力；（4）强化学生对社会和环境责任感。
二、教学内容根据教学目标，本课程的教学内容主要包括以下几个方面：1.流体力学基本概念和常用术语；2.流体力学的基本方程和原理，如纳维-斯托克斯方程、伯努利方程等；3.流体的流动类型和特点，如层流、湍流、稳态流动、非稳态流动等；4.流体力学在工程应用中的常见问题，如流体阻力、压力损失、流体动力学参数的测量等；5.流体力学的发展趋势和前沿领域，如计算流体力学、实验流体力学、生物流体力学等。
三、教学方法为了实现教学目标，本课程将采用多种教学方法，如讲授法、讨论法、案例分析法、实验法等。
1.讲授法：通过教师的讲解，系统地传授流体力学的基本概念、原理和方法；2.讨论法：学生针对流体力学问题进行讨论，培养学生的思考和交流能力；3.案例分析法：分析工程中的流体力学问题，培养学生运用流体力学知识解决实际问题的能力；4.实验法：进行流体力学实验，让学生掌握实验方法和技巧，培养学生的实践能力。
四、教学资源为了支持教学内容和教学方法的实施，本课程将选择和准备以下教学资源：1.教材：选用权威、实用的流体力学教材，如《工程流体力学》、《流体力学教程》等；2.参考书：提供相关的流体力学参考书籍，供学生自主学习；3.多媒体资料：制作精美的课件、动画和视频，直观地展示流体力学知识和现象；4.实验设备：配置齐全的流体力学实验设备，让学生亲自动手进行实验。
工程流体力学教学设计
工程流体力学教学设计一、引言工程流体力学是一门研究流体在工程中运动和变形规律的学科，是理论与实践相结合的学科。
它是建筑结构、航空航天、水利水电、石化、能源等工程学科中不可或缺的基础课程。
为了提高学生对工程流体力学的理解和掌握能力，我们需要进行合理的教学设计。
本文将探讨工程流体力学教学的内容、教学方法和评价体系，以提供参考和指导。
二、教学内容1. 基本概念与原理工程流体力学的基本概念包括流体、流动、压力、密度等。
教师应当通过具体的例子和实验室实践，帮助学生理解这些概念，并阐明它们的物理意义。
同时，学生还需要了解流体静力学和流体动力学的基本原理，包括质量守恒、动量守恒和能量守恒原理等。
2. 流体静力学流体静力学是工程流体力学的基础，它研究的是静止流体的性质及其受力分布情况。
在这一部分的教学中，可以通过课堂讲解和实验室实践相结合的方式，展示流体的压力、重力、浮力等概念，并讲解流体静力学相关的公式和计算方法。
3. 流体动力学流体动力学是工程流体力学中的重要内容，它研究的是流体的运动规律，包括流体流动的基本方程、管道流动、边界层理论等。
在教学中，可以通过理论课堂讲解和计算实例的练习，让学生深入理解流体动力学的基本概念和计算方法。
4. 流体力学的应用工程流体力学的应用广泛，包括管道系统的设计与分析、流体力学在飞行器设计中的应用、水力发电厂的设计与运营等。
在教学中，可以引入实际工程案例，让学生将理论知识与实际问题相结合，提高学生的应用能力。
三、教学方法1. 理论讲授结合实践在理论教学中，教师可以通过讲授基本概念和原理，引导学生理解课程内容。
同时，通过实践活动，如实验室实践和模拟计算，让学生运用所学知识解决实际问题。
2. 小组讨论和案例分析在教学过程中，可以组织学生进行小组讨论，让学生相互交流、合作解决问题。
此外，通过案例分析，引导学生将理论知识应用到实际工程案例中，培养学生的分析和解决问题的能力。
3. 多媒体辅助教学利用多媒体技术，使用适当的教学软件、模拟工具和动画演示等辅助教学手段，可以生动形象地展示工程流体力学的原理和应用。
工程流体力学水力学第三版教学设计 (2)
工程流体力学水力学第三版教学设计1. 课程概述《工程流体力学水力学》是土木、水利、环境、能源等专业的一门重要课程。
本课程旨在介绍流体力学的基本概念和理论，以及在水力学领域的应用。
本课程分为两个部分：理论知识和实际应用。
其中，理论知识部分包括基本方程的推导和应用、流动特性和分析、流动控制等方面；实际应用部分包括流体结构相互作用、水泵设计、船舶液体力学等方面。
2. 教学目标本课程的教学目标主要有以下几个方面：1.掌握基本流体力学的概念和理论知识。
2.能够应用流体力学理论解决实际问题。
3.理解水力学在环境、能源等领域的应用。
4.培养学生分析问题和解决问题的能力。
3. 教学内容与安排本课程分为理论部分和实践部分，具体内容如下：3.1 理论部分3.1.1 流体力学基本概念1.流体的定义和基本特性2.流体静力学和动力学基本概念3.流体的物理量和受力分析3.1.2 基本方程推导及应用1.连续性方程和动量方程及其物理意义2.应力张量和牛顿黏性定律3.偏微分方程组的求解方法3.1.3 流动控制1.流动稳定性和不稳定性分析2.层流和湍流的特性及其转换3.转捩流动及其分析3.2 实践部分3.2.1 实验室教学1.流体的基本测量和分析方法2.基本流量测量和分析实验3.基本型号泵的测量及系统分析实验3.2.2 课程设计1.构建简单流动模型并进行仿真分析2.基于流体力学理论设计水泵4. 教学方法本课程教学方法主要包括理论授课、实验教学和课程设计。
具体来说，理论部分以教师讲解为主，辅以课件、案例、视频等教学资料。
实验室教学部分将采用现场观察、数据分析等方式进行教学。
课程设计部分鼓励学生独立思考和解决问题。
5. 教学评估本课程的评估方式主要采用作业和考试相结合的方式。
其中，作业占课程总成绩的30%，考试占70%。
作业包括课前预习、实验报告和课程设计报告等。
考试形式为闭卷笔试，考试内容包括理论知识和实际应用。
6. 教学资源为了给学生提供更好的教学资源，本课程还将提供以下教学资源：1.相关课程资料和教学视频2.网上实验模拟软件3.学生互动讨论平台7. 教学团队本课程的教学团队由三名专业教师组成，分别负责理论教学、实验教学和课程设计。
工程流体力学教学设计
工程流体力学教学设计简介工程流体力学是研究流体运动规律与物理性质的一门学科，广泛应用于航空、航天、机械等工程领域。
本文将针对工程流体力学教学进行设计，旨在帮助教师更好地进行教学。
教学目标1.理解工程流体力学的基本概念；2.掌握Navier-Stokes方程及其应用；3.掌握湍流模型及其应用；4.能够使用计算工具进行工程流体力学分析；5.能够应用工程流体力学知识解决实际工程问题。
教学内容第一章：流体动力学基本概念本章主要介绍流体力学的基本概念，包括流体的定义、区别于固体的特征、静力学、动力学、连续性方程、动量方程等内容。
第二章：Navier-Stokes方程本章主要介绍Navier-Stokes方程的基本概念及其应用，包括连续性方程、动量方程、能量方程等内容。
通过实例分析和数值模拟，加深学生对Navier-Stokes方程的理解和运用。
第三章：湍流模型本章主要介绍湍流模型的基本概念及其应用，包括K-ε模型、LES 模型、DNS模型等内容。
通过实例分析和数值模拟，加深学生对湍流模型的理解和运用。
第四章：计算工具的应用本章主要介绍ANSYS Fluent等计算工具的基本使用方法，并要求学生使用计算工具进行工程流体力学分析、优化设计等任务。
第五章：工程实例分析本章主要介绍工程实例的分析方法和步骤，通过实际的工程案例，让学生掌握应用工程流体力学知识解决实际问题的能力。
教学方法本课程采用讲授+案例分析+实践等多种教学方法，帮助学生理解工程流体力学的基本概念，掌握各种计算方法和软件工具的使用方法，并应用所学知识解决实际工程问题。
教材和参考书目1.《流体力学基础》（第3版），Frank M. White，清华大学出版社，2013年；2.《工程流体力学》，陈向荣，中国水利水电出版社，2018年；3.《ANSYS Fluent计算流体力学基础及应用》，杜维祥，机械工业出版社，2017年。
考核方式1.平时成绩占50%，包括作业、考勤、课堂表现等；2.期末考试占50%。
中国石油大学工程流体力学教案
中国石油大学工程流体力学教案一、课程简介工程流体力学是研究流体在工程中的应用和运动的规律，是石油工程专业的一门重要课程。
本课程旨在使学生了解和掌握流体力学的基本理论、基本知识和基本方法，能够分析和解决与流体相关的工程问题。
二、教学目标1. 理解流体力学的基本概念和原理，掌握流体静力学、流体动力学的基本理论。
2. 能够运用流体力学的知识分析和解决实际工程问题。
3. 掌握流体力学的基本实验技能，能够进行流体力学实验并分析实验结果。
三、教学内容本课程的主要内容包括：1. 流体力学基本概念和原理2. 流体静力学3. 流体动力学4. 流体流动的数值模拟5. 流体力学实验四、教学方法采用课堂讲授与实验相结合的教学方法。
课堂讲授主要用于传授流体力学的基本理论和知识，实验主要用于培养学生的实验技能和分析能力。
五、教学评价课程结束后，将对学生进行考核，包括期中考试和期末考试。
期中考试主要考察学生对流体力学基本理论的理解和掌握，期末考试将综合考察学生的知识和应用能力。
实验报告也将作为评价学生实验技能和分析能力的重要依据。
六、教学安排本课程共计32课时，其中理论教学24课时，实验教学8课时。
具体安排如下：1. 流体力学基本概念和原理（4课时）2. 流体静力学（4课时）3. 流体动力学（6课时）4. 流体流动的数值模拟（4课时）5. 流体力学实验（8课时）七、教材及参考书1. 《工程流体力学》，作者：张，出版社：[出版社名称]2. 《流体力学》，作者：李，出版社：[出版社名称]3. 《流体力学实验教程》，作者：王，出版社：[出版社名称]八、课程要求1. 出勤：要求学生按时参加课堂授课，缺课次数不超过总课时的1/7。
2. 作业：认真完成布置的课后作业，按时提交。
3. 实验：认真参加实验教学，按时完成实验报告。
4. 考试：参加期末考试，满分100分。
九、课程考核课程考核分为期中考试和期末考试，各占50%。
其中：1. 期中考试：主要考察学生对流体力学基本理论的理解和掌握，形式为闭卷考试，满分100分。
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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。（5ห้องสมุดไป่ตู้钟）
小结，布置本章习题：习题：2-4；2-10；2-13；2-15；2-18。（10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。
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）
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
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。
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）
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）
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）
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。
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
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
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）
教学思路与教法设计
2.6静止流体对壁面作用力的计算
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）
（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）
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。