《工程流體力學(xué)(1)》課程教學(xué)大綱

1、PAGE PAGE - 5 -本科生課程大綱課程名稱(chēng)工程流體力學(xué)Engineering Fluid Mechanics課程代碼081202101217課程屬性學(xué)科基礎(chǔ)課時(shí)/學(xué)分48/3課程性質(zhì)必修實(shí)踐學(xué)時(shí)4責(zé)任教師 課外學(xué)時(shí)課程屬性：公共基礎(chǔ)/通識(shí)教育/學(xué)科基礎(chǔ)/專(zhuān)業(yè)知識(shí)/工作技能，課程性質(zhì)：必修、選修課程介紹1.課程描述：工程流體力學(xué)是輪機(jī)工程專(zhuān)業(yè)的必修課，是學(xué)生學(xué)習(xí)后續(xù)專(zhuān)業(yè)課程和從事本專(zhuān)業(yè)相關(guān)的技術(shù)及科學(xué)研究工作的理論基礎(chǔ)。主要內(nèi)容包括流體平衡和流動(dòng)的基本規(guī)律，流體繞過(guò)物體或流過(guò)某種通道時(shí)的速度分布、壓強(qiáng)分布、能量損失及流體同固體間的相互作用，培養(yǎng)學(xué)生應(yīng)用流體力學(xué)知識(shí)解決工程實(shí)際問(wèn)題的能力

2、。2.設(shè)計(jì)思路：本課程具有廣泛的工程應(yīng)用背景，教學(xué)中應(yīng)注意貫徹理論聯(lián)系實(shí)際的教學(xué)原則。通過(guò)本課程的學(xué)習(xí)，使學(xué)生理解掌握課程要求的基本理論和實(shí)驗(yàn)技能，能運(yùn)用流體力學(xué)基本原理和方法解決工程實(shí)際中的流動(dòng)問(wèn)題，具有正確進(jìn)行分析和計(jì)算的能力。在教學(xué)中要處理好一般內(nèi)容與重點(diǎn)內(nèi)容的關(guān)系，學(xué)生學(xué)完本課程后應(yīng)具備下列幾方面的知識(shí)和技能：（1）正確理解流體的一些基本概念及其物理意義。（2）掌握流體靜力學(xué)的基本理論及其應(yīng)用。（3）掌握流體運(yùn)動(dòng)學(xué)的基本概念和動(dòng)力學(xué)的基本方程，并能熟練運(yùn)用連續(xù)方程、能量方程、動(dòng)量方程解決工程實(shí)際問(wèn)題。（4）熟練掌握流場(chǎng)的速度勢(shì)函數(shù)和流函數(shù)，并能運(yùn)用其描述流場(chǎng)，了解平面勢(shì)流的疊加。（5）

3、掌握邊界層的基本概念和曲面邊界層分離原因，熟悉黏性流體繞過(guò)物體的流動(dòng)。（6）掌握黏性流體總流的伯努利方程的意義及適用條件，掌握沿程損失和局部損失的計(jì)算和實(shí)驗(yàn)測(cè)量方法，能熟練運(yùn)用伯努利方程和損失計(jì)算方法解決工程實(shí)際問(wèn)題。(7) 掌握氣體一維流動(dòng)的基本概念和基本方程及其在工程實(shí)際中的應(yīng)用。 3. 課程與其他課程的關(guān)系：先修課程：高等數(shù)學(xué) 理論力學(xué)后續(xù)課程：傳熱學(xué)二、課程目標(biāo)通過(guò)本課程的學(xué)習(xí)，使學(xué)生掌握流體平衡、運(yùn)動(dòng)、能量轉(zhuǎn)換的一般規(guī)律和有關(guān)的基本概念與基本理論，學(xué)會(huì)必要的流體力學(xué)分析計(jì)算方法和一定的實(shí)驗(yàn)技能，培養(yǎng)學(xué)生分析問(wèn)題和解決問(wèn)題的能力以及創(chuàng)新能力，為專(zhuān)業(yè)課的學(xué)習(xí)、解決工程中的流體力學(xué)問(wèn)題、獲

4、取新知識(shí)和進(jìn)行科學(xué)研究提供必須的基礎(chǔ)知識(shí)和理論基礎(chǔ)。學(xué)習(xí)要求1.按時(shí)上課，課前認(rèn)真預(yù)習(xí)，上課認(rèn)真聽(tīng)講，積極參與課堂討論，課后應(yīng)及時(shí)進(jìn)行練習(xí)，以加深對(duì)所學(xué)內(nèi)容的理解。2.本課程涉及內(nèi)容多，需要培養(yǎng)綜合解決問(wèn)題的能力，必須通過(guò)作業(yè)來(lái)加深對(duì)教材內(nèi)容的理解、掌握和運(yùn)用。學(xué)生必須獨(dú)立、按時(shí)完成課外作業(yè)，作業(yè)完成情況作為評(píng)定成績(jī)的一部分。3本課程實(shí)驗(yàn)環(huán)節(jié)，要求學(xué)生認(rèn)真參與并按要求填寫(xiě)實(shí)驗(yàn)報(bào)告，實(shí)驗(yàn)完成情況作為評(píng)定成績(jī)的一部分。四、教學(xué)進(jìn)度序號(hào)專(zhuān)題或主題計(jì)劃課時(shí)主要內(nèi)容概述實(shí)驗(yàn)實(shí)踐內(nèi)容或課外練習(xí)等1緒論4流體力學(xué)的研究?jī)?nèi)容和方法流體力學(xué)的發(fā)展簡(jiǎn)史及工程應(yīng)用流體的定義及特征流體的連續(xù)介質(zhì)模型流體的密度 相對(duì)密

5、度 比容流體的壓縮性和膨脹性流體的黏性流體的表面性質(zhì)作用在流體上的力2流體靜力學(xué)6流體靜壓強(qiáng)及其特征歐拉平衡微分方程 等壓面 力函數(shù)重力場(chǎng)中流體的平衡液體的相對(duì)平衡靜止液體作用在固體壁面上的總壓力液體作用在浮體和潛體上的總壓力3流體動(dòng)力學(xué)基礎(chǔ)8流體運(yùn)動(dòng)的描述方法流動(dòng)的類(lèi)型流體動(dòng)力學(xué)的基本概念系統(tǒng) 控制體 輸運(yùn)公式連續(xù)性方程動(dòng)量方程和動(dòng)量矩方程能量方程伯努利方程及其應(yīng)用流線法線方向速度和壓強(qiáng)的變化能量方程實(shí)驗(yàn)4相似原理和量綱分析4流動(dòng)的力學(xué)相似動(dòng)力相似準(zhǔn)則流動(dòng)相似條件近似模型試驗(yàn)量綱分析法5黏性流體的一維流動(dòng)6黏性流體總流的伯努利方程黏性流體管內(nèi)流動(dòng)的兩種損失黏性流體的兩種流動(dòng)狀態(tài)管道進(jìn)口段中黏

6、性流體的流動(dòng)圓管中的層流流動(dòng)黏性流體的紊流流動(dòng)沿程損失的實(shí)驗(yàn)研究局部損失管道的水力計(jì)算孔口管嘴出流水擊現(xiàn)象空化和空蝕簡(jiǎn)介雷諾實(shí)驗(yàn)6氣體的一維定常流動(dòng)6氣體一維流動(dòng)的基本概念微小擾動(dòng)在空氣中的傳播氣體一維定常流動(dòng)的基本方程氣體的三種狀態(tài)和速度系數(shù)氣流參數(shù)和通道截面之間的關(guān)系噴管流動(dòng)的計(jì)算和分析實(shí)際氣體在管道中的定常流動(dòng)7理想不可壓縮流體的有旋流動(dòng)和無(wú)旋流動(dòng)6流體流動(dòng)的連續(xù)性方程流體微團(tuán)的運(yùn)動(dòng)分析有旋流動(dòng)和無(wú)旋流動(dòng)理想流體運(yùn)動(dòng)微分方程式 歐拉積分和伯努利積分理想流體的漩渦運(yùn)動(dòng)二維漩渦的速度和壓強(qiáng)分布速度勢(shì)和流函數(shù)幾種簡(jiǎn)單的平面勢(shì)流簡(jiǎn)單平面勢(shì)流的疊加流體繞過(guò)圓柱體的流動(dòng)均勻等速流繞圓柱體有環(huán)流的流動(dòng)

7、葉柵的庫(kù)塔儒可夫斯基公式庫(kù)塔條件8黏性流體繞物體的流動(dòng)6不可壓縮黏性流體的運(yùn)動(dòng)微分方程蠕流邊界層的概念平面層流邊界層的微分方程邊界層的動(dòng)量積分關(guān)系式邊界層的位移厚度和動(dòng)量損失厚度平板邊界層流動(dòng)的近似計(jì)算邊界層的分離與卡門(mén)渦街物體的阻力與減阻自由淹沒(méi)射流9膨脹波和激波2膨脹波激波正激波前后的參數(shù)關(guān)系斜激波激波的反射與相交拉瓦爾噴管內(nèi)的正激波五、參考教材與主要參考書(shū)1.工程流體力學(xué). 杜廣生主編. 中國(guó)電力出版社，2007年8月第一版.2.工程流體力學(xué). 陳卓如主編. 高等教育出版社，2013年第3版.3.工程流體力學(xué).周云龍、洪文鵬主編.中國(guó)電力出版社.2006年8月第3版六、成績(jī)?cè)u(píng)定（一）考核方式 A ：A.閉卷考試 B.開(kāi)卷考試 C.論文 D.考查 E.其他（二）成績(jī)綜合評(píng)分體系： 成績(jī)綜合評(píng)分體系比例%1.課下作業(yè)、課堂討論及平常表現(xiàn)202.實(shí)驗(yàn)報(bào)告103.期末考試成績(jī)70總計(jì)100七、學(xué)術(shù)誠(chéng)信學(xué)習(xí)成果不