流体力学教学大纲

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1、流体力学教学大纲课程编号01200410开课学院一院开课系0121课程名称中文流体力学课程类别必修课英文FluidMechanics课程学时总学时理论教学实验教学上机课程设计484261.有Ö2.无课程简介：流体力学是面对航空类本科生的专业基础课程，是一门理论性、实践性很强的课程。它是学习飞行器空气动力学、直升机空气动力学等航空航天类一些专业课程的入门基础程，在一般工程力学中有着广泛的应用。本课程的任务是使学生认识和掌握流体运动遵循的基本规律，对流体流过物体或在物体内流动时与物体间产生的相互作用力的研究手段和方法特别是理论求解方法有较

2、全面的了解和掌握，初步具备飞行器气动力设计所需的流体力学知识，并为学习后续课程、开展科学研究打好基础；使学生初步学会应用流体力学的理论和方法解决一些简单的工程实际问题；结合本课程的特点，培养学生的自学能力、逻辑思维能力、流动现象的解读能力和数值计算能力。7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

3、。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。7课程结构说明：本课程由流体力学基础知识、流体运动基本方程和基本规律、不可压流和高速可压无粘流四大部分组成，其结构和学时分配如下图所示：序号┆内容

4、理论授课

5、实验教学

6、课堂讨论

7、课外作业0┆课程概论

8、1

9、

10、

11、1┆基础知识

12、7

13、

14、

15、2┆方程与规律

16、10

17、2

18、

19、3┆不可压流

20、10

21、2

22、

23、4┆高速可压无粘流

24、12

25、2

26、

27、总学时:48学时=42学时(理论授课)+6学时(实验教学)根据课程的特点，本课程的教学主要包括理论授课、实验教学、课外作业、考试。其中：基础知识部

28、分的教学以理论授课(含讨论课)和课外作业为主;其他部分的教学以理论授课(含讨论课)、实验教学和课外作业为主。7课程知识结构说明：课程概论（1学时）通过典型多媒体飞机机动飞行动画等实例介绍流体力学在航空航天中的地位，与有关专业的关系，流体力学的研究对象、研究内容、研究方法、学习目的、教学安排、教学要求等，使学生对本课程有一个总的和初步的了解。主要知识点：流体力学与工程和相关专业的关系、研究对象、研究内容、研究方法。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

29、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

30、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7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

31、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

32、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。课