流体力学教学大纲(本科)

《流体力学》课程教学大纲（理论类）

课程代码：课程类别：专业必修课

总学时数：36 学分： 2

一、课程教学目标和基本要求

1、课程是土木工程专业的主要专业基础课程之一。该课程的主要任务是使学生掌握流体运动的一般规律和有关的基本概念、基本原理、基本方法和一定的数值计算及实验技能，注意培养学生较好地分析和解决本专业中涉及流体力学问题的能力，为学习专业课程、从事专业技术工作或进行科学研究打下坚实的基础。

2、本课程是为本专业学生提供学习专业课之前的重要的基础理论课程。通过本课程的学习，要求学生能够掌握流体力学的一些基本原理，并要求能够学会理论联系实际分析和解决工程中各种流体力学方面的有关问题。

3、课程目标

1）了解基本理论、概念及物理量的物理意义；

2）能够在专业范围内对流体力学现象做出合乎实际的定性判断，进行足够精确的定量估计和设计计算；

3）能够解决简单的工程实际应用的问题。

二、教学学时分配

章次各章名称

学时分配

讲授习题小计

第一章绪论22第二章流体静力学8412第三章流体动力学8210第四章相似和量纲分析22第五章管中流动426

第六章孔口流出44

总学时28836

三、教学内容

第一章 绪论

教学目的和要求：

1、了解流体力学中的基本概念与物理意义；

2、熟悉各物理量的公式及推导过程；

3、掌握牛顿内摩擦定律及工程应用。

重点：粘滞力的物理含义、牛顿内摩擦定律、流体的力学模型。

难点：牛顿内摩擦定律的应用计算。

教学内容：

1、 工程流体力学的研究对象、任务和方法；

2、 流体质点与连续介质概念；

3、 流体的主要物理性质。

第二章 流体力静力学

教学目的和要求：

1、了解流体静压强的概念、特性、分布规律；

2、掌握两种计算基准、量度单位、液柱测压计；

3、理解流体平衡微分方程的推导及应用；

重点：等压面的概念，流体静压强的计算，作用在平面上的流体压力的计算。

难点：绝对压强和相对压强，作用在平面上的流体压力的计算，流体的平衡微分方程和相对平衡。

教学内容：

1、平衡流体上的作用力；

2、流体平衡的微分方程式；

3、重力场中的平衡流体；

4、静压强的计算与测量；

5、平衡流体对壁面的作用力；

6、液体的相对平衡。

第三章 流体动力学

教学目的和要求：

1、了解流体运动的方式及基本概念；

2、掌握流体运动方程的推导及应用；

重点：流线和迹线、一元流动模型。

难点：流线和迹线的区别。

教学内容：

1、 描述流体运动的两种方法；

2、 流体运动中的几个基本概念；

3、 连续方程式；

4、 伯努利方程式及其应用；

5、 动量方程式及其应用；

6、 动量矩方程式。

第四章 相似和量纲分析

教学目的和要求：

1、掌握量纲的分类；

2、熟练掌握л定理的分析方法，流动相似的概念，相似准则中的无量纲数的表达式及物理意义。

重点：л定理，Re模型及Fr模型。

难点：Re模型及Fr模型。

教学内容：

1、 相似原理；

2、 л定理和量纲分析的应用。

第五章 管中流动

教学目的和要求：

1、能够对两种流动阻力损失与流态作出判定；

2、了解雷诺数，圆管中的层流运动，时均法和紊流半径经验理论的基本概念；

3、理解莫迪图，非圆管的沿程损失与局部损失的计算。

重点：层流向紊流的转变过程，雷诺数，尼古拉兹实验，莫迪图（紊流三区），管道流动的局部损失。

难点：时均法和紊流半径经验理论的基本概念，局部损失产生的位置和原因。

教学内容：

1、雷诺实验；

2、 圆管中的层流；

3、 圆管中的湍流；

4、 管路中的沿程阻力；

5、 管路中的局部阻力；

6、 管路计算。

第六章 孔口出流）

教学目的和要求：

1、了解孔口自由和淹没出流的计算方法；

2、掌握串、并联管路的计算原则及能进行简单的管网计算和定量地作出水头线；

重点：简单管路计算方法，记住常用的局部损失的局部阻力系数，定量地作水头线。

难点：简单管路上由于阀门动作对流量影响的动态分析。

教学内容：

1、薄壁孔口出流；

2、厚壁孔口出流；

3、孔口及机械中的气穴现象。

四 、考核办法

（1） 考核方式：闭卷

（二）评分办法：平时成绩占30%，期末考核占70%。

五、教材及主要参考书目

推荐使用教材： 张也影. 流体力学(第二版)[M]. 高等教育出版社，2012.

主要参考书：

[1]禹华谦. 工程流体力学(第二版)[M]. 高等教育出版社，2011.

[2]刘鹤年. 流体力学[M]. 中国建筑工业出版社，2004.

本大纲主撰人：

审稿人：（教研室主任）

完成时间：XXXX年XX月