流体力学-教案-)
电子教案 流体力学与流体机械--赵琴
3. 阻力系数 表面摩擦阻力
翼型阻力 压差阻力
翼型阻力大小与翼型参数、冲角大小、 Re有密切关系。
D
翼型阻力系数：
CD
1 2
v2 b
ＣＬ CD
Re CD
ＣＬ=0时ＣD取极小值
为提高流动性能，需特别重视翼型阻力的最小 值。实验表明，t 6% 时，其翼型阻力最小。 由于冲角对翼型阻力的影响很大，因此欲设计 获得一定升力系数而阻力最小的话，应考虑使 用有弯度的翼型。用弯度来提高升力系数所引 起的阻力增加量最小。
1
2i C f (z)dz
柯西留数定理： 假定C是一条封闭曲线，除 了C内的有限个一阶奇点外，函数f(z)在C内 和C上都是解析的。如在那些奇点上的留数 等于r1,r2,…,rn，则留数定理为
C f (z)dz 2i(r1 r2 rn )
5. 柯西公式
假定f(z)在封闭曲线C内和C上都是解析函数， 如有z0是不在C上一个点，柯西公式有：
1
2i
C
f (z) z z0
dz
0, z0在C外
f
(
z
0
),
z
0
在C内
第四节 儒可夫斯基翼型 与保角变换法
一、保角变换法求解平面势流
利用解析的复变函数 z =f(ζ)将ζ平面上的圆域变换
成z平面上的实用域。
Z
y
z
Cz
ζ
η
Cζ
o
V∞z αz
x
V∞ζ
o
αζ
ξ
注意：
保角变换过程中，同一点两个线段的夹角在变换过 程中保持不变。
va 2
e i
v e i (
a2 )
儒可夫斯基变换函数的反函数为
中国农业大学_848工程流体力学_教案5
2 2 α1V 1 V ( c ζ ) c 2g 2g
（ 6-3 ）
2 α1V 1 ，代入上式整理得 2g
令作用于液面的总水头为 H 0 H
Vc
1
c ζ
1
2 gH 0 2 gH 0
（ 6-4 ）
式中：
c ζ
1 称为流速系数， 表示能量损失时收缩断面的理想流速值 2 gH 0 与 1 ζ
第六章 孔口、管嘴和有压管道流动
前面我们学习了流体运动的基本规律和理论，从本章开始，将重点介绍实际工程中常见 的各种典型流动现象，并运用前面的基础理论知识分析这些流动的计算原理和方法。 孔口、管嘴和有压管道流动是实际工程中常见的流动典型问题，例如给水排水工程中的 取水、泄水闸孔，通风工程中管道漏风，某些液体流量设备等就是孔口出流问题；水流经过 路基下的有压短涵管、水坝中泄水管、农业灌溉用喷头、冲击式水轮机、消防水枪等都有管 嘴出流的计算问题；有压管道流动非常广泛，如环境保护、给水排水、农业灌溉、建筑环境 与设备、市政建设等工程。 本章将运用前几章中的流体力学基础知识，主要是总流的连续性方程、能量方程及能量 损失规律，来研究孔口、管嘴与有压管道的过流能力（流量） 、流速与水头损失的计算及其工 程应用；在分析有压管道流动时，将主要讨论不可压的流动问题。 孔口、管嘴和有压管道流动现象可近似看作是从短管（孔口、管嘴）到长管（有压管道） 的流动，将它们归纳在一类讨论，可以更好地理解和掌握这一类流动现象的基本原理和相互 之间的区别。
（ 6-8 ）
式（ 6-8 ）与式（ 6-4 ）形式完全相同，其中 H 0 表示上、下游液面高差，即 H 0 H 1 H 2 ，
流量系数表示成
1 。 1 ζ
流体力学教案第11章气体的一维高速流动
流体⼒学教案第11章⽓体的⼀维⾼速流动第⼗⼀章⽓体的⼀维⾼速流动前⾯各章研究了不可压缩流体的运动，即认为流体在流动中其密度不变。
所得到的不可压缩流体的运动规律，不仅适⽤于液体的运动，也适⽤于流速不⾼的⽓体运动。
当然，严格说任何流体都是可压缩的。
不过，在我们通常所研究的流体运动中，液体的密度变化⾮常⼩，往往可以忽略不计；⽽⽓体在低速运动时，其密度变化也不⼤，若忽略其变化，把密度作为常数来处理，可使问题⼤为简化，⽽⼜不致引起⼤的误差。
例如，通常在常温下空⽓流速低于70m/s时，其密度变化不⾼于2%，以⽪托管测量⽓体流速为例，忽略密度变化所引起的误差不超过1%。
当流速增⾼时，⽓体的密度变化就会增⼤，若再按不可压缩流体处理，所引起的误差就会增⼤。
所以，对于⽓体的⾼速流动，必须考虑其密度的变化，按可压缩流体处理。
故研究⽓体的⾼速流动，通常称为可压缩流体动⼒学，⼜叫⽓体动⼒学。
§11-1声速和马赫数⼀、流体的可压缩性与微弱扰动的传播在可压缩性介质中，压强扰动以波的形式传播，其传播速度的⼤⼩与介质的压缩性有关。
例如，声⾳即为⼀微弱的压强性不同，可压缩性⼩的传播速度⾼，可压缩性⼤的传播速度低。
由此可见，声速值反映了流体可压缩性的⼤⼩。
图11-1 微弱扰动的传播下⾯说明微弱扰动波的传播过程。
如图11-1所⽰，管中充满可压缩流体，左端装有⼀活塞，原处于静⽌状态。
当活塞突然以速度d V向右运动时，活塞附近的流体⾸先被压缩，其压强产⽣⼀微⼩增量d p，密度也有⼀微⼩增量d ；同时，这⼀层流体质点也以速度d V 向前运动。
这⼀层被压缩了的流体随之⼜压缩其前⽅邻近的⼀层流体，使其也产⽣⼀个微⼩增量d p 、d ρ和d V 。
这样⼀层⼀层向前传播，形成了⼀个已受扰动和未受扰动区域的分界⾯，这个分界⾯以速度a 向前运动。
在扰动分界⾯尚未到达的区域，即未受扰动区，⽓体质点的速度为V =0，其压强、密度和温度分别为p 、ρ和T ；在扰动分界⾯之后，即已受扰动的区域，⽓体的各物理参数分别为d V 、p p d +、ρρd +和T T d +。
流体力学中的伯努利方程教案
流体力学中的伯努利方程教案标题：流体力学中的伯努利方程教案一、教学目标1.理解伯努利方程的基本概念和物理意义。
2.掌握伯努利方程的三种形式：能量形式、压头形式和水头形式。
3.理解伯努利方程的应用，包括静压管、总压管测速度，毕托管测流速，小孔定常出流等。
二、教学内容1.伯努利方程的基本概念2.伯努利方程的三种形式：能量形式、压头形式和水头形式。
3.伯努利方程的应用三、教学难点与重点1.难点：理解伯努利方程的几何意义，掌握压强沿流线法向的变化。
2.重点：掌握伯努利方程的三种形式，并理解其应用。
四、教学方法1.激活学生的前知：回顾流体的基本性质和流体静压力的概念。
2.教学策略：通过实例和计算来理解伯努利方程的应用。
3.学生活动：小组讨论和计算练习。
五、教学过程1.导入：通过实例导入伯努利方程的概念和应用。
2.讲授新课：首先介绍伯努利方程的基本概念和三种形式，然后通过实例解释伯努利方程的应用。
3.巩固练习：提供一些实际应用场景，让学生进行计算和解释。
4.归纳小结：总结伯努利方程的重要性和应用广泛性。
六、评价与反馈1.设计评价策略：通过小组报告和口头反馈进行评估。
2.为学生提供反馈，帮助他们了解自己的学习状况，并指导他们如何改进。
七、作业布置1.完成相关的计算练习题。
2.寻找实际应用案例，并进行分析。
3.准备小组报告，介绍自己对于伯努利方程的理解和应用。
八、教师自我反思通过本次教学，学生对伯努利方程有了基本的认识和理解，但在应用方面还需要更多的实践和练习。
下次教学应更加注重实例的计算和分析，帮助学生更好地掌握伯努利方程的应用。
科学非牛顿流体教案
科学非牛顿流体教案引言科学非牛顿流体是指在施加外力下，其粘度随应力变化的流体。
相比牛顿流体，科学非牛顿流体在流动性质上更为复杂，因此在科学教育中引入非牛顿流体的概念，有助于学生更好地理解流体力学。
本教案旨在介绍科学非牛顿流体的基本概念、分类和流动特性，并通过实验和案例的方式深入探讨。
一、非牛顿流体的基本概念非牛顿流体是指在不同应力下具有不同粘度的流体。
与牛顿流体不同，非牛顿流体的黏度并非恒定，而是与外力或剪切速率有关。
根据流动性质的不同，非牛顿流体可被分为多种类型，下面将对其中的几种类型做简要介绍。
1.塑性流体：塑性流体在受力之前表现为固体状态，需要达到一定应力阈值才能开始流动。
常见的塑性流体有泥浆、糊状物等。
2.粘弹性流体：粘弹性流体是指具有弹性和黏性两种特性的流体。
当外力作用于粘弹性流体时，它会像固体一样表现出弹性变形，但在没有外力时又能恢复成流体状态。
常见的粘弹性流体有黏土、凝胶等。
3.剪稀流体：剪稀流体在受到剪切力时，粘度随着剪切速率的增加而下降。
这种流体在剪切力作用下变得更加流动。
常见的剪稀流体有淀粉溶液、茶叶汤等。
二、非牛顿流体的流动特性非牛顿流体的流动特性是指在受力条件下流体内部的变化。
以下是几种常见非牛顿流体的流动特性描述：1.塑性流体的流动特性：在应力达到一定阈值之前，塑性流体不会发生流动，因此其流动性较差。
一旦应力超过阈值，塑性流体会快速变为非固态，并产生流动。
这种特性常用于建筑材料的设计和施工中。
2.粘弹性流体的流动特性：粘弹性流体的流动特性介于固体和液体之间，既有一定的弹性，又有粘滞的特性。
当外力作用较小时，粘弹性流体呈现出固体的弹性；而当外力作用较大时，粘弹性流体则表现出液体的流动性。
3.剪稀流体的流动特性：剪稀流体在剪切力作用下，粘度随着剪切速率的增加而减小。
这种特性使得剪稀流体在高速切割、注射过程中更易流动。
这种特性广泛应用于工业领域中。
三、实验探索非牛顿流体的特性为了帮助学生更好地理解非牛顿流体的特性，可以进行一些简单的实验来探索流体的行为。
计算流体力学教案
计算流体力学教案一、课程介绍1.1 课程背景计算流体力学（Computational Fluid Dynamics，CFD）是运用数值分析和算法解决和分析流体力学问题的一个分支。
本课程旨在让学生了解并掌握计算流体力学的基本原理、方法和应用。
1.2 课程目标通过本课程的学习，学生将能够：（1）理解流体力学的基本概念和原理；（2）掌握CFD的基本数值方法和算法；（3）应用CFD软件进行流体力学的数值分析和解决实际问题。
二、教学内容2.1 流体力学基础（1）流体力学的定义和发展；（2）流体力学的分支；（3）流体力学的基本方程。
2.2 数值方法基础（1）数值方法的分类；（2）数值方法的原理；（3）数值方法的稳定性分析。
2.3 网格技术（1）网格方法；（2）网格质量评价；（3）网格独立性研究。
2.4 流动问题的离散化（1）流动问题的离散化方法；（2）离散化方程的求解方法；（3）离散化方程的数值求解技术。
2.5 流场可视化（1）流场可视化的方法；（2）流场可视化的技术；（3）流场可视化的应用。
三、教学方法3.1 课堂讲授通过讲解流体力学的基本概念、原理和数值方法，使学生掌握CFD的基本理论。
3.2 软件操作实践通过操作CFD软件，使学生了解并掌握网格、流动问题离散化、求解和流场可视化的实际操作。
3.3 案例分析通过分析实际案例，使学生了解并掌握CFD在工程中的应用。
四、教学评估4.1 平时成绩包括课堂表现、作业完成情况等，占总成绩的30%。
4.2 期中考试包括理论知识和软件操作，占总成绩的30%。
4.3 期末考试包括理论知识，占总成绩的40%。
五、教学资源5.1 教材《计算流体力学导论》（Introduction to Computational Fluid Dynamics）。
5.2 软件CFD软件，如OpenFOAM、FLUENT等。
5.3 网络资源相关在线课程、论文、教程等。
六、网格技术（续）6.1 结构网格结构网格的定义和特点常见的结构网格算法结构网格在CFD中的应用案例6.2 非结构网格非结构网格的定义和特点常见的非结构网格算法非结构网格在CFD中的应用案例6.3 混合网格混合网格的定义和特点混合网格算法的基本原理混合网格在CFD中的应用案例七、流动问题的离散化（续）7.1 守恒定律的离散化质量守恒定律的离散化动量守恒定律的离散化能量守恒定律的离散化7.2 离散化方程的求解线性方程组的求解方法非线性方程组的求解方法代数方程组的求解方法7.3 离散化方程的数值求解技术（续）时间步进方法空间离散化技术稳定性和收敛性分析八、流场可视化（续）8.1 流场可视化的方法（续）着色法纹理映射法粒子追踪法8.2 流场可视化的技术（续）数据处理技术三维重构技术动画制作技术8.3 流场可视化的应用（续）航空航天领域的应用汽车工业领域的应用生物医学领域的应用九、案例分析（续）9.1 案例分析的方法案例选择的原则案例分析的步骤9.2 流体动力学案例分析不可压缩流体的流动案例可压缩流体的流动案例复杂几何形状的流动案例9.3 热流体力学案例分析热传导问题案例热对流问题案例热辐射问题案例十、课程总结与展望10.1 课程总结本课程的主要内容和知识点回顾学生在本课程中学到的技能和知识10.2 课程作业与项目课程作业的布置与评价课程项目的选择与实施10.3 未来学习方向CFD在科学研究中的应用CFD在工业中的应用趋势CFD领域的最新研究动态十一、流体机械特性分析11.1 流体的粘性粘性的定义和测量牛顿流体和非牛顿流体的特性粘性流体的流动案例分析11.2 流体的弹性弹性流体的定义和特性弹性流体流动的数值模拟方法弹性流体流动案例分析11.3 流体的湍流特性湍流的定义和特性湍流流动的数值模拟方法湍流流动案例分析十二、多相流动分析12.1 多相流动的定义和分类单相流动和多相流动的定义连续相、分散相和界面流动的特点多相流动的数值模拟方法12.2 多相流动的数值模拟方法欧拉-欧拉模型欧拉-拉格朗日模型离散相模型12.3 多相流动案例分析油气水三相流动案例颗粒物在空气中的扩散案例喷雾燃烧过程的数值模拟案例十三、化学反应流体力学13.1 化学反应流体力学的定义和特点化学反应和流体运动的相互作用化学反应流体力学的应用领域化学反应流体力学的数值模拟方法13.2 化学反应流动的数值模拟方法反应速率模型化学反应平衡和化学平衡计算化学反应流体流动的数值模拟算法13.3 化学反应流体流动案例分析燃烧过程中的化学反应流动案例化工过程中的化学反应流动案例环境污染治理过程中的化学反应流动案例十四、计算流体力学的软件应用14.1 CFD软件的基本操作CFD软件的用户界面和操作流程CFD软件的网格和边界条件设置CFD软件的求解器和结果分析工具14.2 CFD软件的高级应用参数研究and 优化并行计算和云计算应用复杂几何形状和多物理场耦合问题的模拟14.3 CFD软件案例分析利用CFD软件分析风力发电机翼的气流分布利用CFD软件分析汽车发动机的冷却效果利用CFD软件分析建筑物的热环境十五、课程项目与实验15.1 课程项目的选择与实施项目选题的原则和步骤项目实施的计划和管理项目成果的评估和反馈15.2 实验设计与实验操作实验设计的原则和方法实验操作的步骤和安全注意事项实验数据的采集和分析报告的结构和内容要求报告的提交和评审流程重点和难点解析本文教案主要介绍了计算流体力学（CFD）的基本原理、方法与应用，内容涵盖了流体力学基础、数值方法基础、网格技术、流动问题的离散化、流场可视化、案例分析、多相流动分析、化学反应流体力学、计算流体力学的软件应用以及课程项目与实验等方面。
计算流体力学教案
计算流体力学教案一、课程简介1.1 课程背景计算流体力学（Computational Fluid Dynamics，CFD）是运用数值分析和算法解决和分析流体力学问题的一个分支。
本课程旨在通过介绍CFD的基本理论、方法和应用，使学生掌握流体力学的数值模拟方法，提高学生在工程和科研中分析和解决问题的能力。
1.2 课程目标（1）理解流体力学的基本概念和原理；（2）掌握CFD的基本理论和方法；（3）能够运用CFD软件进行流体力学的数值模拟；（4）具备分析和解决流体力学问题的能力。
二、教学内容2.1 流体力学基本原理（1）流体的定义和分类；（2）流体力学的守恒定律：质量守恒、动量守恒和能量守恒；（3）流体的粘性、可压缩性和热传导性。
2.2 数值方法（1）数值求解方法的分类：有限差分法、有限体积法和有限元法；（2）数值求解方法的原理和优缺点；（3）稳定性分析与收敛性判断。
2.3 CFD软件与应用（1）常用CFD软件介绍：FLUENT、CFX、ANSYS CFD；（2）CFD软件的基本操作和功能；（3）CFD软件在工程和科研中的应用案例。
三、教学方法与手段3.1 教学方法（1）讲授：讲解流体力学基本原理、数值方法及CFD软件应用；（2）实验：上机操作练习，巩固理论知识；（3）讨论：组织学生进行案例分析和问题讨论，提高解决问题的能力。
3.2 教学手段（1）多媒体教学：运用PPT、动画等手段直观展示流体力学现象和CFD模拟过程；（2）上机实践：让学生在计算机上操作CFD软件，提高实际操作能力。
四、课程考核与评价4.1 考核方式课程考核分为过程评价和期末考试两部分，其中过程评价占60%，期末考试占40%。
4.2 过程评价（1）作业：布置适量作业，检查学生对课程知识的掌握程度；（2）实验报告：评估学生在实验过程中的操作能力和分析问题的能力；（3）课堂讨论：评价学生在讨论中的参与程度和观点阐述。
4.3 期末考试期末考试采用闭卷形式，内容包括流体力学基本原理、数值方法和CFD软件应用等方面。
中国农业大学_848工程流体力学_教案3
（一）斯特劳哈（ Strouhal ）相似准数 S r l vt
运动相似是建立在几何相似基础上的，在尺度比例系数一定的情况下，运动相似只要确 定时间比例系数 t 就可以了，所以运动相似也称为时间相似，几何相似也称为空间相似。这 样， 其他一些运动学物理量的比例系数均可表示为尺度比例系数和时间比例系数的不同组合， 例如，加速度比例系数 a 和角速度比例系数 可以表示为
a l t2
t1
（ 4-4 ） 运动粘度系数、流量都具有运动学的量纲，因此运动粘度比例系数 、流量比例系数 q 可以分别表示为
p l2 t1 m
qp qm
1 3 l t
q
（ 4-5 ）
三、动力相似
动力相似是指原型流动和模型流动中对应点上作用着同名的力，各同名力的方向相同且 具有同一比例。设 F 为力比例系数
F
Fp Fm
（ 4-6 ）
力比例系数也可写成
2 2 2 F m a ( 3 l )(l t ) l v
同样，可以写出其它力学量的比例系数，如力矩 M 、功率 P 、压强 p 、动力粘度 的比 例系数可分别表示为
（ 4-7 ）
M
( Fl ) p ( Fl ) m
x p l x m ; t p t t m ; p m ;
y p l y m
z p l z m p p p pm ; f p f fm
v xp v v xm ; v yp v v yxm ; v zp v v zm
xp xm
第四章 相似理论与量纲分析
在一些流动问题的研究中，单纯采用理论分析的方法难以解决问题，必须借助实验手段 来研究流体运动规律的物理本质。工程流体力学中的实验主要有两种：一种是探索性的观察 实验；另一种是工程性的模型实验。实验研究与理论分析、数值计算一样都是求解流体力学 问题必不可少的手段，实验既是发展理论的依据也是检验理论的准绳。 借助相似理论，我们既可以采用水和空气进行实验，而把实验结果应用于一些不便进行 实验的流体，如氢气，水蒸汽，油等；也可以按照实际流动尺寸制作缩小或放大模型进行模 型实验， 从而减少实验费用。而借助量纲分析方法可以对某一流动现象中若干变量进行组合， 选择能方便操作和测量的变量进行实验，这样可以大幅度减少实验工作量，而且使实验数据 的整理和分析变得比较容易。因此相似理论和量纲分析不仅在流体力学实验有许多应用，而 且也广泛地应用于其他工程领域的研究中。
八年级《流体压强与流速的关系》教案、教学设计
5.强化课堂小结，帮助学生梳理所学知识，形成完整的知识体系。同时，注重课后作业的布置与反馈，巩固学生的学习成果。
6.注重差异化教学，针对不同学生的认知水平和学习需求，提供个性化的指导，使每个学生都能在课堂上得到充分发展。
3.各小组汇报讨论成果，其他小组给予评价和补充，教师点评并总结。
（四）课堂练习
1.设计具有针对性的练习题，让学生运用流体压强与流速关系的基本公式进行计算。
2.学生独立完成练习题，教师巡回指导，解答学生的疑问。
3.学生互相检查练习结果，共同讨论错误原因，提高解题能力。
（五）总结归纳
1.教师引导学生回顾本节课所学内容，总结流体压强与流速关系的基本知识。
2.学生分享学习心得，交流学习方法和技巧。
3.教师强调本节课的重点和难点，提醒学生加强对流体力学知识的学习。
4.布置课后作业，巩固所学知识，提高学生的应用能力。
五、作业布置
1.结合课堂所学，请学生完成课后练习册中与本节课相关的习题，巩固流体压强与流速关系的计算和应用。
3.培养学生进行科学探究的能力，提高他们的实验操作技能。
4.激发学生对流体力学领域的兴趣，培养他们的科学素养。
（二）教学设想
1.采用问题驱动的教学方法，引导学生主动探究流体压强与流速的关系。通过设置一系列有趣的问题，激发学生的好奇心，让他们在解决问题的过程中，自然地学习相关知识。
2.结合生活实例，让学生感受流体压强与流速关系在实际生活中的应用。如飞机升力、喷泉原理等，使抽象的知识变得具体、生动，提高学生的学习兴趣。
3.流体压强与流速的关系：通过实验演示和公式推导，让学生理解并掌握流体压强与流速成反比的关系。
中国农业大学_848工程流体力学_教案1
第一章绪论（基本概念及参数）第一节流体的连续介质模型流体是由无数分子构成的，实质是不连续的，为了能够应用高等数学连续函数来描述流的运动规律，将本来不连续的流体看成是有没有间隙的流体微团（质点）构成的。
在连续性介质假设之下，流体的各种参数都可以看成空间和时间的单值连续函数:在宏观上，流体微团足够小，以至于其体积可以忽略不计。
在微观上要足够大，使得所包容的流体分子的平均物理属性有意义。
当流体流动所涉及到的物体的尺寸能够和分子的平均自由行程和脂分子间的距离相比拟时，流体的连续介质模型不再适用。
第二节作用在流体的力作用在流体上的力有两类：一类是某重力场作用的结果，称为质量力，也称体积力，其大小流体的质量（体积）成正比。
重力场中的重力是质量力，在用动静法来研究有关问题时虚加在流体质点上的惯性力也是质量力。
单位流体的质量力可表示为：其单位为加速度单位：m/s2。
另一类是表面力，是分离体以外的其他物体通过分离体的表面作用在分离体上的力。
一个是剪切应力，一个是法向应力。
在液体与异相物质接触的自由表面上还有表面张力，它是一种特殊类型的表面力，它不是接触面以外物质的作用结果，而恰恰是由液体内的分子对处于表面层的分子的吸引而产生的。
液体自由表面上单位长度的流体线所受到的拉力称为表面张力系数，记作σ，单位是N/m。
液体与固体壁面接触时，在液体表面与固壁面的交界处作液体表面的切面，此切面与固壁面在液体内部所夹的角度θ称为接触角。
当液体表面发生弯曲时，液体内部的压强p与外部的流体介质的压强p0之差与曲面的两个主曲率半径R1 和R2有关：此式称为拉普拉斯表面张力方程。
第三节流体的粘性流体粘性：流体流动时流体质点发生相对滑移产生摩擦力的性质，称为流体的黏性。
动力粘度：流体的粘性大小可用流体的动力粘度来表示，即牛顿内摩擦定律中的比例系数。
上式即为牛顿内摩擦定律，该式表明，各层流间的切向应力和速度梯度成正比，比例系数为流体的动力粘度。
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流体力学课程本课程教学目的和要求 《流体力学》是土木工程专业的一门必学的专业课程。它是专门研究流体 的运动特征及应用基本规律解决工程中出现的实际问题。本课程综合性强专业 性强。学生通过本课程的学习，能掌握流体的基本运动特征，具备一定解决实 际工程中出现的流体力学问题。
本课程教学方法 按选用教材内容以课堂理论授课为主。同时根据学生习题情况，适当安排 部分习题课和课堂讨论。注重引导学生理论与实践的连接。
学生创新精神和实践能力培养方法 本课程是一门与实践联系紧密的专业课程，在课堂教学时应特别注重引导 学生把学到的理论知识应用到实际工程实践中去，培养学生综合运用基础知识 和专业知识及计算能力。同时，通过课程设计进一步培养学生严谨、勤奋、求 实和创新的学风，增强学生的事业心和责任感，增强学生职业适用面和适应工 作的能力。
教材选用原则和特点 本课程所采用的教材系高等学校土木工程专业常采用的一本经典教材，该 教材章节清晰，语言简练，通俗易懂。
考核方式 1、 笔记10% 2、 期末40% 3、 平时50%
教学参考资料 1、 《流体力学泵与风机》，周谟仁主编，中国建筑工业出版社； 2、 《工程流体力学》 莫乃榕主编华中科技大学出版社2003； 3、 《工程流体力学》李玉柱贺五洲主编清华大学出版社2006 ； 4、 《工程流体力学（水利学）》禹华谦主编 西南交通大学出版社，1999; 5、 《流体力学》张也影主编 高等教育出版社，1999 ； 6、 《流体力学》Frank M. White清华大学出版社2004； 7、 《水力学》许荫椿、胡得保主编华东水利学院； 8《河流动力学》张书农、华国祥主编 河海大学； 9、《流体力学学习方法及解题指导》 程军、赵毅山主编 同济大学出版社2004。 对教案的分析总结 本课程教案是按照土木工程专业教学大纲与授课计划要求编写，符合课程 教案编写要求，能够达到合理组织课堂教学目的。 各教学单元教案 周次 第1周 授课时间 2学时
—尸片 早 节
名称
第1章绪 论 § 1-1流体力学的、发展概况和研究方法 § 1-2作用于流体上的力 § 1-3流体的主要物理力学性质
授课方式 理论课（V） 教学时数 2学时
教学目的 和要求
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流体的主要物理参数； 4、 掌握牛顿内摩擦定律。
教学 方法 选择以下方面： 教师讲授（V），课堂讨论（），提冋式教学（V），头验 （）,课堂练习（）。
教学 重点 难点
重点：流体的概念、作用于流体表面上的力、流体的粘性、牛顿 内摩擦定
律。 难点：牛顿内摩擦定律。
讨论 练习 作业 课堂讨论，巩固学生学习的知识。
参考资料 同前 教研室主任 的审批意见
教学内 容要点 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；
教学 后记 周次 第1~2周 授课时间 6学时 —尸片 早 节
名称
第2章流体静力学 §-1流体静压强的特性 §-2欧拉平衡微分方程 §-3液体压强的测量 §-4静止流体对平面的作用力 §-5静止流体对曲面的作用力
授课方式 理论课（V ） 教学时数 6学时
教学目的 和要求
1、 明确理解流体静压强及基本特性； 2、 掌握流体静力学基本方程； 3、 掌握静压强的计算； 4、 掌握静压强的表示方法； 5、 掌握静止流体对平壁和曲壁合力的计算。
教学 方法 选择以下方法： 教师讲授（V ）
教学 重点 难点 重点：静止流体的平衡微分方程的建立及应用； 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； 静止流体的平衡微分 方程的建立及应用。
讨论 练习 作业 安排作业3题，巩固学生学习的知识。 参考资料 同前 教研室主任 的审批意见
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； 6、 静止流体对壁面作用力的计算。
教学 后记 周次 第3周 授课时间 4学时 —尸片 早 节
名称
第3早流体运动学 § 3-1描述流体运动的两种方法 § 3-2流体运动的连续性方程 § 3-3流体微团运动的分析 § 3-4无旋运动（无涡流）和有旋运动（有涡流）
授课方式 理论课（V ） 教学时数 4学时
教学目的 和要求
1、 理解描述流体运动的方法；
2、 理解流体运动中的基本概念； 3、 掌握连续性方程的意义和作用。
教学 方法 选择以下方面： 教师讲授（V ）
教学 重点 难点 重点：流线和迹线的求法、连续性方程的意义和作用。 难点：流线和迹线的
求法。
讨论 练习 作业 安排作业2题，巩固学生学习的知识。 参考资料 同前 教研室主任 的审批意见
教学内 容要点
1、 研究流体运动的两种方法；
2、 流体运动中的基本概念； 3、 连续性方程。
教学 后记 周次 第4~5周 授课时间 6学时 —尸片 早 节
名称
第4章理想流体动力学和恒定平面势流 § 4-1欧拉运动微分方程 § 4-2理想流体恒定元流的伯努利方程 § 4-3元流伯努利方程的意义和应用 § 4-4恒定平面势流的流速势函数和流函数 § 4-5几种简单的平面势流 § 4-6势流的叠加
授课方式 理论课（V ） 教学时数 6学时
教学目的 和要求
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 方法 选择以下方面： 教师讲授（V），提问式教学（V））
教学 重点 难点 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。
讨论 练习 作业 安排作业3题。 参考资料 同前 教研室主任 的审批意见
教学内 容要点
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
教学 后记 周次 第5~6周 授课时间 6学时 —尸片 早 节
名称
第5章实际（粘性）流体的动力学基础 § 5-1粘性流体的运动方程 § 5-2恒定元流的伯努利方程 § 5-3恒定总流的伯努利方程 § 5-4气流的伯努利方程 § 5-5有流量分流或汇流的伯努利方程 § 5-6有能量输入输出的伯努利方程 § 5-7恒定总流的动量方程
授课方式 理论课（V ） 教学时数 6学时
教学目的 和要求 让学生掌握有关水头损失的分类及计算方法，及水流流动型态的 一些基本概
念
教学 方法 选择以下方法： 教师讲授（V ）
教学 重点 难点 重点：沿程水头损失计算、局部水头损失计算 难点：紊流的特征
讨论 练习 作业 安排作业3题，巩固学生学习的知识 参考资料 同前 教研室主任 的审批意见
教学内 容要点
1、 水头损失及其分类 2、 水流的流动型态、紊流的运动特征 3、 沿程水头损失计算 4、 局部水头损失计算
教学 后记 周次 第7~8周 授课时间 6学时 —尸片 早 节
名称
第6章实际（粘性）流体的动力学基础 § 6-1粘性流体运动的两种形态 § 6-2圆管中的层流 § 6-3紊流基本理论 § 6-4圆管紊流的沿程水头损失 § 6-5局部水头损失 § 6-6边界层理论
授课方式 理论课（V ） 教学时数 6学时
教学目的 和要求
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 方法 选择以下方法： 教师讲授（V ）
教学 重点 难点 重点：恒定均匀流的沿程损失。 难点：恒定均匀流的沿程损失。
讨论 练习 作业 课堂练习（V）巩固学生学习的知识
参考资料 同前 教研室主任 的审批意见
教学内 容要点
1、 水头损失及其分类； 2、 水流的流动型态、紊流的运动特征； 3、 沿程水头损失计算； 4、 局部水头损失计算。
教学 后记