《计算流体力学基础》课程教学大纲
教学大纲-流体力学
《流体力学》教学大纲课程编号：081082A课程类型：专业基础课总学时：32 讲课学时：32 实验（上机）学时：0学分：2适用对象：安全工程先修课程：高等数学、大学物理、工程力学一、课程的教学目标通过本课程的教学与实践，使学生具备下列能力：目标1：掌握流体运动的一般规律和有关的概念，基本理论、分析方法、计算方法，并能在工程应用中熟练适用。
目标2：掌握流体静力学、流体动力学的基本原理和基本方程，能在解决复杂工程问题时熟练运用，注重学生分析问题和解决问题能力的培养，注重学生探索精神和创新意识的培养。
二、课程教学与毕业要求的对应关系2、课程教学过程与毕业要求的对应关系四、教学内容第一章绪论（1.2、2.1）1.1 概述流体力学定义、任务、研究方法；学习流体力学的意义；流体力学的发展简史1.2 流体的连续介质模型1.3 流体的主要物理性质惯性、重力特性、粘性、压缩性。
液体表面张力；表面张力系数，量纲，单位；毛细现象1.4作用在液体上的力课程的考核要求：了解流体力学研究任务、研究方法，理解连续介质假设，熟悉流体的主要物理属性，掌握流体力学对力的分类方法。
教学重点、难点：教学重点内容包括连续介质假设的内容，引入假设的优点；流体的粘性及牛顿内摩擦定律；作用于流体上的力。
第二章流体静力学（1.2、2.1）2.1 静止流体的应力特征压强定义；静止流体压强特性2.2静止流体的平衡微分方程欧拉平衡微分方程；欧拉平衡微分方程综合表达式；等压面2.3重力作用下的液体的压强分布水静力学基本方程；有关压强的基本概念2.4作用于平面上的静水总压力大小；方向；压力中心2.5作用于曲面上的静水总压力水平分力；铅垂分力，压力体；总压力；压力中心课程的考核要求：熟悉静水压强的两个特征；熟悉相对压强、绝对压强、真空压强的定义与相互关系；熟悉等压面的概念及等压面的特性；灵活运用水静力学基本方程及等压面概念求解静止流体中任一点的压强；会画静水压强分布图及压力体图；掌握平面及曲面静水总压力的计算方法教学重点、难点：静水压强分布图的绘制；平面上静水总压力的计算；曲面静水总压力的水平分力的压强分布图画法及其计算；曲面静水总压力的铅垂分力的压力体图画法及其计算。
17流体力学
流体力学教学大纲课程编号：140135课程名称：流体力学英文名称：Fluid Mechanics学分：2.5学时：42适用年级专业（学科类）：土木工程一、课程概述（一）课程性质流体力学是一门土木工程专业的主要技术基础课。
通过本课程的学习，使学生掌握水流宏观运动的基本规律、基本理论与分析方法，理解不同水流的特点，学会常见土木工程中的水力计算方法，并具备初步的试验量测技能，为学习后续课程和从事专业技术工作打下基础。
（二）教学目标与要求1、具有较为完整的理论基础,包括：掌握流体力学的基本概念；熟练掌握分析流体运动的总流分析方法,熟悉量纲分析与实验相结合的方法,了解求解简单平面势流的方法；掌握流体运动能量转化和水头损失规律,对绕流流阻力有一定了解；具有对一般流动问题的分析和计算能力,包括：水力荷载的计算；管道、渠道和堪过流能力的计算,井的渗流计算；.水头损失的分析和计算。
2、掌握测量水位、压强、流速、流量的常规方法。
具有观察水流现象,分析实验数据和编写报告的能力。
（三）重点和难点该课程中牛顿内摩擦定律，流体静压强及作用在平面和曲面上的总压力的计算，描述流体运动的的欧拉法，连续性方程、伯努利方程和动量方程的建立及其工程应用，流体力学的相似准则、无量纲数和量纲齐次性原理，两种水头损失计算、沿程阻力系数和紊流的特征，短管和长管的水力计算，明渠均匀流的水力计算、明渠非均匀流水面曲线的定性分析及定量计算，小桥（涵）孔径的水力计算，达西渗流定律、集水廊道和单井产水量计算等是本课程的重点和难点。
（四）与其他课程的关系前修课程：高等数学，普通物理，理论力学和材料力学（基础部分）。
流体力学课程在专业教学中将为水文学、土力学、工程地质、土木工程施工、建筑设备等多门专业基础课程和专业课程阐释所涉及的流体力学原理,帮助学生进一步认识土木工程与大气和水环境的关系。
（五）教材及教学参考书1、刘鹤年，流体力学（第二版），中国建筑工业出版社，2004年7月。
流体力学教学大纲
《流体力学》教学大纲课程编号：081073A课程类型：□通识教育必修课□通识教育选修课□专业必修课□专业选修课□√学科基础课总学时：48讲课学时：40实验（上机）学时：8学分：3适用对象：环境工程先修课程：高等数学、大学物理、理论力学一、教学目标（黑体，小四号字）流体力学是环境工程专业的一门主要技术基础课，其任务是使学生掌握流体运动的一般规律和有关的概念，基本理论、分析方法、计算方法和一定的实验技能；培养学生分析问题和解决问题的能力。
为学习专业课，从事专业工作和进行科学研究打基础。
目标1：掌握流体力学的基本概念、基本理论、基本方法，并具有一定的流体力学实验技能（具有测量水位、压强、流量的操作技能和编写报告能力）。
目标2：掌握掌握流体力学的分析方法、计算方法，能在解决复杂工程问题时熟练运用，注重学生分析问题和解决问题能力的培养，注重学生探索精神和创新意识的培养。
目标3：为该课程在《水污染控制工程》、《大气污染控制I(防尘)》、《大气污染控制II(防毒)》、《排水管道系统》等课程中的应用奠定良好的基础。
二、教学内容及其与毕业要求的对应关系本课程的重点内容包括平面上静水总压力的计算、曲面上静水总压力的计算、连续性方程、伯努利方程、动量方程的联合应用与计算，这些内容将细讲、精讲。
对这部分内容，除了理论讲授课外，专门拿出一定时间作为习题课，带领学生精讲精练。
粗讲的内容包括：液体的相对静止、潜体和浮体的平衡及稳定、流体微团运动分析、理想流体无旋流动、相似理论等。
为实现上述教学目标，教学过程将采用多媒体教学手段，课堂讲授为主、实验课、自习、练习为辅的教学方式。
习题课讲解流体力学的解题思路、方法、步骤、注意的问题；分析习题中的错误、问题，在授课老师的引导下进行课堂讨论，并解决有关疑难问题。
实践教学环节主要是流体力学实验技能的训练，要求学生具有测量水位、压强、流量的操作技能和编写报告能力。
为巩固和加深学生对所学的基本概念、理论的理解，培养学生用流体力学的理论分析和解决问题的能力、培养计算技能，课后将布置作业30道左右题目，由学生独立完成，并针对性的进行作业题目讲解。
流体力学教学大纲 - 南京航空航天大学精品课程建设
6
课程教学方 式 主要适用专 业
理论讲授
流体力学等相关专业 飞行器设计等相关专业
飞行器动力工程
7
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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。
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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。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。
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
流体力学课程教学大纲
流体⼒学课程教学⼤纲《流体⼒学》课程教学⼤纲⼀、课程基本信息1、课程代码：03300102、课程名称（中/英⽂）：流体⼒学/Fluid Dynamics3、学时/学分：48/64、先修课程：⾼等数学 (上、下)、理论⼒学，1110011/1110012/06100405、⾯向对象：热能与动⼒⼯程专业和机械设计制造及其⾃动化专业的本科⽣6、开课院（系）：航海学院机械⼯程与⾃动控制系7、教材、教学参考书：教材:《流体⼒学》、景思睿张鸣远编著、西安交通⼤学出版社、2001年7⽉;教学参考书：《⼯程流体⼒学》、归柯庭等编著、科学出版社、2003年7⽉;《流体⼒学》、吴望⼀主著、北京⼤学出版社、1983年3⽉。
⼆、课程性质和任务《流体⼒学》为⾮流体⼒学专业的机械制造、动⼒⼯程、能源、环境与化学⼯程等类专业的重要技术基础课。
通过本课程讲述将使学⽣掌握基础的流体⼒学知识,并对后续专业课程的学习及相关专业⼯作的开展奠定初步的流体⼒学理论基础。
三、教学内容和基本要求《流体⼒学》课程在内容设置上既着眼于本科⽣未来⼯作和⾼技术发展的需要，也兼顾到本科⽣急需掌握的基础理论和基础专业知识。
主要讲述内容包括：流体及其物理性质，流体静⼒学、流体运动⼒学基础、流体动⼒学基础、相似原理与量纲分析、理想不可压缩流体的定常流动、通道内的粘性流动、粘性不可压流体绕物体流动等。
本课程讲述总计需48学时,具体教学内容和基本要求如下: 第⼀章流体及其主要物理性质（4）主要内容：1、流体与连续介质模型；2、流体的黏性；3、流体的可压缩性；4、作⽤在流体上的⼒。
基本要求：掌握流体的基本物理性质；理解连续介质模型的含义。
第⼆章流体静⼒学（6）主要内容：1、流体静压强及其特性；2、静⽌流体平衡微分⽅程式；3、重⼒场中静⽌流体内的压强分布及压强测量；4、作⽤在平⾯上的流体静压⼒；5、作⽤在曲⾯上的流体静压⼒及浮⼒。
基本要求：掌握流体静压强的基本特性；掌握流体静⼒学的基本原理；了解压强常⽤的测量⽅法；掌握平⾯及曲⾯上流体静压⼒的计算。
流体力学实验教学大纲
《流体力学》实验教学大纲大纲制定（修订）时间：2017.7课程名称：《流体力学》课程编号：080232023课程类别：专业基础课程课程性质：选修适用专业：环境工程课程总学时：32实验（上机）计划学时：8开课单位：环境与化学工程学院一、大纲编写依据1.环境工程专业2017版教学计划；2.环境工程专业《流体力学》理论教学大纲对实验环节的要求。
二、实验课程地位及相关课程的联系1.《流体力学》是环境工程专业重要的专业基础课；2.本实验项目是《流体力学》课程综合知识的运用；3.本实验项目是理解流体的基础；4.本实验为后续的《水污染控制工程》等课程设计和毕业设计等具有有指导意义。
三、实验目的、性质和任务1.理解流体力学基本理论，训练运用相关的基本技能，掌握科学的实验方法；2.培养学生观察问题、分析问题和独立解决问题的能力；3.通过实验使学生能够正确使用相关流体参数测定设备；4.熟悉激光测速仪的使用方法；5.培养正确记录实验数据和现象，正确处理实验数据和分析实验结果的能力以及正确书写实验报告的能力。
四、实验基本要求1.实验项目的选定依据教学计划对学生工程实践能力培养的要求；2.巩固和加深学生对焊接应力和焊接变形基础知识的理解，提高学生综合运用所学知识的能力；3.实验项目要求学生综合掌握焊接结构的基本知识，并运用相关知识自行设计实验方案；4.通过实验，要求学生做到：1）能够预习实验，自行设计实验方案并撰写实验报告；2）学会常用流体测量仪器设备的使用和参数调节；3）了解流体参数的测量方法，能够独立分析实验数据。
五、实验内容和学时分配六、教材（讲义、指导书）：《流体力学》实验指导书自编七、考核方法和评分标准：1.按照实验指导书的具体要求，根据每个学生实验前的预习准备，实验过程的考查，实验操作情况及实验报告的质量，综合给出实验成绩。
2、实验评分应包括三个方面：（1）实验预习回答提问占20%：（2）实验操作能力及实验纪律占40%：（3）实验报告40%；评分等级评定成绩分优、良、中、及格和不及格五个等级。
《流体力学与热工基础》教学大纲
《流体力学与热工基础》教学大纲（学时范围：90-100学时，使用专业：制冷工程，制定人陈礼）一、课程的性质、地位和作用本课程系专业基础课，旨在为专业课的学习奠定必要的基础，是进入专业理论和技能学习的一级重要台阶。
因此，也是本专业的主干课和核心课。
二、课程的目的和任务使学生掌握热力学、流体力学和传热学的基础知识、基础理论和计算，以便进入专业理论和专业技能的学习，也有利于学生的可持续性发展。
三、与其它课程的联系与分工本课程的先修课程是应用数学基础和工程制图，后续课程是制冷技术、空气调节系统、中央空调、流体机械与制冷压缩机、冰箱空调器及其维修、综合实训等专业理论课和实训课。
本课程涉及制冷装置的热力学基础、工质及其它介质的流动计算，制冷装置中换热过程的基本原理及计算。
但只涉及到装置的热力过程，不涉及装置的结构、分类、选型及制造工艺等。
四、课程的基本要求课程分热力学、流体力学和传热学三篇，使学生了解能量转换所用工质状态及基本参数，气体状态方程，掌握热力学第一定律、第二定律，了解蒸汽的定压产生过程及制冷循环的热力学原理；了解流体静压强分布规律，深刻理解能量方程及其应用，掌握阻力损失的计算方法；了解传热的三种方式及其规律，重点掌握单相对流和相变对流换热及换热器热力计算思想。
五、课程内容和教学要求第一篇工程热力学第一章工质与气态方程1．热能与机械能的相互转换2．工质的热力学状态及其基本参数3．气体状态方程4．气体的比热要求：理解工质、状态、状态参数的物理意义，掌握其单位换算；深刻理解气态工质的状态方程，工质的比热,并能熟练运用和计算。
*第二章热力学基本定律1. 热力学第一定律2. 稳定流能量方程式3. 能量方程式在制冷装置部件中的应用4. 气体的基本热力过程5. 热力学第二定律6. 熵和温熵图要求：在理解内能和膨胀功的基础上理解热力学第一定律；在理解闭口系、开口系、推动功、轴功的基础上深刻理解稳定流能量方程式及焓的物理意义；熟练运用能量方程式解决压缩机、节流、换热器等装置的热和功的计算。
流体力学与流体机械教学大纲
《流体力学及流体机械》课程教学大纲一、课程性质、目的与任务《流体力学及流体机械》是矿井通风与安全专业必修的一门主要的专业基础课。
本课程的教学目的本专业后继课程的学习提供必要基础知识和计算方法，同时，也为学生今后解决生产实际问题，打下理论基础。
本课程的主要任务是：1.掌握流体的定义、主要物理性质、流体静压力概念及其两大特性；2.熟悉流体压力测量及表示方法；会应用流体静力学基本方程式和等压面的概念解决工程实际问题；3.应用连续方程、伯努里方程和动量方程进行管道中流体的流速、流量的测量和水力计算；4.掌握流体流动的两种状态及其判别方法；熟练掌握流体流动的能量损失和流动阻力计算。
5.掌握不可压缩流体的二维流动研究的基本理论，掌握边界层的概念。
6.了解泵与风机的分类、工作原理和基本性能参数；7.掌握叶片式泵与风机的叶型理论及对性能曲线的影响；8.熟悉叶片式泵与风机性能曲线的意义、影响因素；9.掌握离心泵的构造特点以及汽蚀与安装高度；10.掌握叶片式泵与风机运行工况的稳定性、调节方式及其联合工作特性;11.会应用相似理论进行泵于风机性能的分析；12.了解常见故障的分析与排除。
二、教学内容与基本要求(一)流体及其物理性质1.基本内容(1)流体的定义和特征；流体连续介质假设；(2)流体的主要物理性质(包括密度、流体的压缩性、膨胀性及黏性)；(3)流体的分类；(4)作用在流体上的力(表面力及质量力)。
2.基本要求(1)要让学生了解物质三态和流体定义及其特征；(2)了解流体的分类，液体的表面性质；(3)掌握作用在流体上的力的分类；（4）理解流体连续介质假设的意义和理想流体假设的意义；（5）掌握流体的主要物理性质。
3.重点、难点（1）重点：流体的主要物理性质；（2）难点：牛顿内摩擦定律。
（二）流体静力学4.基本内容（1）流体静压强及其特性；（2）流体平衡微分方程式，等压面的概念；（3）在重力作用下的流体静力学基本方程式；（4）绝对压强、计示压强和真空度；（5）流体静力学基本方程的应用（各种液柱式测压计的原理）。
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专业选修课
授课对象
（Audience）
本科生四年级学生
授课语言
(Language of Instruction)
中文
*开课院系
（School）
航空航天学院
先修课程
（Prerequisite）
流体力学、空气动力学
授课教师
（Instructor）
李伟鹏
课程网址
(CourseWebpage)
课堂作业、课程项目报告及答辩
*教材或参考资料(Textbooks & Other Materials)
《计算流体力学教程》，张德良，高等教育出版社，出版时间：2010，ISBN：6
其它（More）
备注（Notes）
备注说明：
1．带*内容为必填项。
2．课程简介字数为300-500字；课程大纲以表述清楚教学安排为宜，字数不限。
*课程简介（Description）
《计算流体力学基础》，为本科大四学生的专业选修课。计算流体力学是介于数学、流体力学和计算机之间的交叉学科，主要研究内容是通过计算机和数值方法来求解流体力学的控制方程，对流体力学中的气动、传热、燃烧、噪声等问题进行模拟和分析。随着计算机的发展，计算流体力学在航空航天、汽车、船舶、生物流体等领域发挥了越来越多的作用。本门课程的主要教学内容包括：明确计算流体力学的用途、掌握流体力学的控制方程、熟悉计算流体力学的数值方法和程序设计、利用商业软件分析特定的定常或非定常流动问题。通过本课程的学习，学生将掌握一门以上的科学计算语言、掌握典型的计算流体力学数值方法、明确当前计算流体力学的现状和发展趋势、掌握一种以上的商业流体计算软件并解决生活或工业设计中遇到的流体问题。
教学内容
学时
教学方式
作业及要求
基本要求
考查方式
入门介绍
2
讲授
无
课堂问答
流体控制方程
4
讲授
课堂作业
课堂问答
网格技术
4
讲授
无
课堂问答
有限差分理论
34
讲授、课堂练习、自编程
程序设计
纸质报告
后处理技术
4
讲授
无
课堂问答
课程项目
贯穿课程始终
讨论、课堂指导
项目报告及答辩
纸质报告、课堂汇报
*考核方式(Grading)
课程教学大纲（CourseSyllabus）
*学习目标(Learning Outcomes)
1Байду номын сангаас掌握一门以上的科学计算语言
2．掌握典型的计算流体力学数值方法
3．明确当前计算流体力学的现状和发展趋势
4．掌握一种以上的商业流体计算软件并解决生活或工业设计中遇到的流体问题。
*教学内容、进度安排及要求(Class Schedule&Requirements)
*课程简介（Description）
Computational fluid dynamics (CFD) is a branch of fluid mechanics that uses numerical analysis and data structures to solve and analyze problems that involve fluid flows. Computers are used to perform the calculations required to simulate the interaction of liquids and gases with surfaces defined by boundary conditions. With high-speed supercomputers, better solutions can be achieved. Ongoing research yields software that improves the accuracy and speed of complex simulation scenarios such as transonic or turbulent flows. Initial experimental validation of such software is performed using a wind tunnel with the final validation coming in full-scale testing, e.g. flight tests.
《计算流体力学基础》课程教学大纲
课程基本信息（Course Information）
课程代码
（Course Code）
AV425
*学时
（CreditHours）
48
*学分
（Credits）
3
*课程名称
（Course Name）
计算流体力学基础
Computational Fluid Dynamic
课程性质