流体力学教学大纲

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1、《流体力学》教学大纲一、基本信息课程名称流体力学课程编号ENSE3113英文名称FluidMechanics课程类型专业基础课总学时54理论学时54实验学时0实践学时0学分3预修课程高等数学，大学物理，工程力学适用对象环境工程课程简介课程的主要内容包括流体静力学，流体动力学，量纲分析与相似原理，流动阻力和能量损失，有压管流，明渠均匀流，孔口管嘴闸孔出流和堰流，渗流等。学生通过该课程的学习，掌握流体的基本力学性质；理解外力作用下，流体的静止与运动规律；掌握流体与边界的相互作用。课程的学习将有利于数理、力学基础知识的巩固与提高，培养分析、解决实际问题的能力

2、，为后续专业课程学习及环境工程实践奠定基础。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1、2、3、4、5和6。三、学时分配教学课时分配章节章节内容讲课实验实践合计绪论工程流体力学的任务及研究对象；流体的主要物理力学性质；作用在流体上的力；流体力学的研究方法33第一章流体

3、静力学99第二章流体动力学基础99第三章量纲分析与相似原理33第四章流动阻力和能量损失99第五章有压管流66第六章孔口管嘴闸孔出流和堰流66第七章明渠均匀流66第八章渗流33合计5454四、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1.连续介质假设2.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

4、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1.流体平衡微分方程2.流体平衡微分方程的积分3.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1.流体静力学基本方程2.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1.液体的相对平衡2.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

5、总压力1.图解法2.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。第二章流体动力学基础第一节描述流体运动的二种方法1.拉格朗日法2.欧

6、拉法3.流线迹线脉线习题要点：流线与迹线方程求解第二节描述流体运动的概念习题要点：掌握流体运动的概念第三节流体运动的类型习题要点：掌握流体运动类型及其特性第四节流体运动的连续性方程1.流体运动的连续性微分方程2.总流的连续性方程3.流体流量的测量习题要点：连续性方程推导与应用；流量计的类型及原理第五节流体微元运动的基本形式1.流体微元运动形式的分析2.速度分解定理习题要点：流动线变率、角变率、角转速计算第六节无涡流和有涡流习题要点：流动无涡与有涡的判别第七节理想流体运动微分方程1.欧拉运动微分方程2.葛罗米柯（兰姆）运动微分方程习题要点：运动微分方程的

7、推导第八节理想流体元流能量方程1.理想流体运动微分方程的积分.元流的伯努利方程2.功能原理推导理想流体元流伯努利方程3.理想流体元流伯努利方程的物理意义和几何意义4.皮托管习题要点：皮托管的应用第九节实际流体的运动微分方程1.以应力表示的实际流体的运动微分方程2.流体质点的应力状态3.实际流体的运动微分方程-纳维-斯托克斯方程习题要点：运动微分方程的推导第十节实际流体总流的伯努利方程1.渐变流过水断面上动水压强的分布规律2.恒定总流能量方程3.总流能量方程的应用条件和应用方法4.文丘里管习题要点：总流能量方程的应用第十一节总流的动量方程1.总流的动量方

8、程2.总流动量方程的应用条件和应用方法习题要点：总流动量方程的应用本章重点、难点：迹线与流线，