《工程流體力學(xué)》課程簡介和教學(xué)大綱

PAGE6《工程流體力學(xué)》課程簡介課程編號：04014001課程名稱：工程流體力學(xué)/EngineeringFluidMechanics學(xué)分:4學(xué)時：64（課內(nèi)實驗(踐)：上機：課外實踐：）適用專業(yè)：建筑環(huán)境與能源應(yīng)用工程專業(yè)建議修讀學(xué)期：第4學(xué)期先修課程：高等數(shù)學(xué)A，大學(xué)物理B，工程力學(xué)B等。考核方式與成績評定標(biāo)準(zhǔn)：課程考核采用百分制。課程考核成績采用平時成績+期終考試成績相結(jié)合的方式。平時成績占課程考核成績的30%，平時成績考核采用考勤、作業(yè)、課堂討論及研討相結(jié)合的方式；期終成績考核采用閉卷考試方式，期終考試成績占課程考核成績的70%。教材與主要參考書目：教材：《流體力學(xué)》（第二版），龍?zhí)煊?，蔡增基主編，中國建筑工業(yè)出版社，2013年1月。參考書目：1.流體力學(xué)、泵與風(fēng)機（第五版），蔡增基主編，中國建筑工業(yè)出版社，2009年；2.流體力學(xué)與流體機械，屠大燕主編，中國建筑工業(yè)出版社，1992年；3.工程流體力學(xué)，李文科編著，中國科技大學(xué)出版社，2007年；4.流體力學(xué)，林建忠、阮曉冬等編著，清華大學(xué)出版社，2005年。內(nèi)容概述：(控制在300字以內(nèi)，包括教學(xué)內(nèi)容簡述及學(xué)生能力培養(yǎng)要求)《工程流體力學(xué)》是建筑環(huán)境與能源應(yīng)用工程專業(yè)的一門重要專業(yè)基礎(chǔ)課，通過該門課程的學(xué)習(xí)，使學(xué)生系統(tǒng)熟練地掌握流體力學(xué)的基本概念、基本理論和基本計算方法，以及基本的實驗技能，為學(xué)好后續(xù)的專業(yè)課程，并為在將來的實際工作中解決有關(guān)流體力學(xué)方面的具體問題打下堅實的理論基礎(chǔ)。"EngineeringFluidMechanics"isanimportantprofessionallybasiccourseofBuildingEnvironmentandEnergyEngineering.Bylearningthiscourse,studentscanmasterthebasicconcepts,basictheoryandcalculationmethodsandbasicexperimentsskillsofthefluidmechanics.Inaddition,thiscoursecanlayasolidtheoreticalfoundationforlearningthesubsequentprofessionalcourses,andaddressspecificissuesrelatedtofluidmechanicsaspectsofpracticalworkinthefuture.《工程流體力學(xué)》教學(xué)大綱課程編號：04014001課程名稱：工程流體力學(xué)/EngineeringFluidMechanics學(xué)分:4學(xué)時：64（課內(nèi)實驗(踐)：上機：課外實踐：）適用專業(yè)：建筑環(huán)境與能源應(yīng)用工程專業(yè)建議修讀學(xué)期：第4學(xué)期先修課程：高等數(shù)學(xué)A，大學(xué)物理B，工程力學(xué)B等。一、課程性質(zhì)、目的與任務(wù)《工程流體力學(xué)》是建筑環(huán)境與能源應(yīng)用工程專業(yè)的一門重要專業(yè)基礎(chǔ)課，主要用于增強學(xué)生的基礎(chǔ)理論水平，為學(xué)生學(xué)習(xí)后續(xù)課程儲備必要的基礎(chǔ)知識，為系統(tǒng)掌握必需的建筑環(huán)境與能源應(yīng)用工程專業(yè)基礎(chǔ)知識并用于分析復(fù)雜工程問題的機理（對應(yīng)畢業(yè)要求1.4）打下堅實的理論基礎(chǔ)。本課程由流體的力學(xué)性質(zhì)、流體靜力學(xué)、流體動力學(xué)、流動阻力和能量損失、孔口、管嘴、管路流動、氣體射流、量綱分析與相似原理以及在工程設(shè)備中的應(yīng)用等組成。通過本課程教學(xué)，不僅使學(xué)生了解流動工質(zhì)在工程設(shè)備中運動規(guī)律，而且可以對設(shè)備與流動工質(zhì)間相互作用規(guī)律進(jìn)行分析，掌握工程設(shè)備中流體運動導(dǎo)致的功能轉(zhuǎn)換原理，同時培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)抽象、邏輯思維能力，進(jìn)一步強化實踐是檢驗理論的唯一標(biāo)準(zhǔn)的認(rèn)識觀，為學(xué)好傳熱學(xué)、流體輸配管網(wǎng)和后續(xù)的專業(yè)課程提供必須的基礎(chǔ)知識和理論基礎(chǔ)。二、教學(xué)內(nèi)容、基本要求及學(xué)時分配（按章節(jié)列出內(nèi)容要求學(xué)時等，實驗上機項目要列在課程內(nèi)容一欄）課程內(nèi)容教學(xué)要求重點(☆)難點(△)學(xué)時安排實驗學(xué)時上機學(xué)時備注第一章緒論B☆2第一節(jié)作用在流體上的力B第二節(jié)流體的主要力學(xué)性質(zhì)A☆△第三節(jié)流體的力學(xué)模型B☆第二章流體靜力學(xué)A☆10第一節(jié)流體的靜壓強及其特性B☆第二節(jié)流體靜壓強的分布規(guī)律A☆第三節(jié)壓強的計算基準(zhǔn)和度量單位A☆第四節(jié)液柱測壓計B☆第五節(jié)作用于平面的液體壓力A☆△第六節(jié)作用于曲面的液體壓力A☆△第七節(jié)流體平衡微分方程B第八節(jié)液體的相對平衡B☆△第三章一元流體動力學(xué)基礎(chǔ)A☆12第一節(jié)描述流體運動的兩種方法B☆第二節(jié)恒定運動和非恒定運動B☆第三節(jié)流線與跡線B☆△第四節(jié)一元流動模型B☆第五節(jié)連續(xù)性方程A☆△第六節(jié)恒定元流能量方程A☆△第七節(jié)過流斷面的壓強分布A☆第八節(jié)恒定總流能量方程式A☆△第九節(jié)能量方程的應(yīng)用A☆△第十節(jié)總水頭線和測壓管水頭線B第十一節(jié)恒定氣流能量方程式B☆第十二節(jié)總壓線和全壓線B第十三節(jié)恒定流動量方程A☆△第四章流動阻力和能量損失A☆△10第一節(jié)沿程損失和局部損失B第二節(jié)層流與紊流、雷諾數(shù)A☆△第三節(jié)圓管中的層流運動A☆△第四節(jié)紊流運動的特征和紊流阻力A☆△第五節(jié)尼古拉茲實驗A☆第六節(jié)工業(yè)管道紊流阻力系數(shù)的計算公式B第七節(jié)非圓管的沿程損失B第八節(jié)管道流動的局部損失A☆△第九節(jié)減小阻力的措施B☆第五章孔口管嘴管路流動A☆6第一節(jié)孔口自由出流A☆第二節(jié)孔口淹沒出流A☆第三節(jié)管嘴出流A☆第四節(jié)簡單管路A☆△第五節(jié)管路的串聯(lián)和并聯(lián)A☆△第六節(jié)管網(wǎng)計算基礎(chǔ)A☆△第七節(jié)有壓管中的水擊A☆第六章氣體射流B4第一節(jié)無限空間淹沒紊流射流的特征A☆△第二節(jié)圓斷面射流的運動分析A☆第三節(jié)平面射流B第四節(jié)溫差或濃差射流B☆第五節(jié)旋轉(zhuǎn)射流B簡介第六節(jié)有限空間射流A☆第七章不可壓縮流體動力學(xué)基礎(chǔ)A☆6第一節(jié)流體微團運動的分析A☆△第二節(jié)有旋流動A☆△第三節(jié)不可壓縮流體連續(xù)性微分方程A☆第四節(jié)以應(yīng)力表示的粘性流體運動微分方程式B△第五節(jié)應(yīng)力和變形速度的關(guān)系B△第六節(jié)納維-斯托克斯方程A☆△第七節(jié)理想流體運動微分方程及其積分A☆第八節(jié)流體流動的初始條件和邊界條件B第九節(jié)不可壓縮粘性流體紊流運動的基本方程及封閉條件B△第八章繞流運動A☆6第一節(jié)無旋流動A☆△第二節(jié)平面無旋流動B☆第三節(jié)幾種簡單的無旋流動B☆第四節(jié)勢流疊加B☆第五節(jié)繞流運動與附面層基本概念A(yù)☆△第六節(jié)附面層動量方程A☆第七節(jié)平板上層流附面層的近似計算C自學(xué)第八節(jié)平板上紊流附面層的近似計算C自學(xué)第九節(jié)曲面附面層的分離現(xiàn)象與卡門渦街A☆△第十節(jié)繞流阻力和升力A☆第九章一元氣體動力學(xué)基礎(chǔ)A4第一節(jié)理想氣體一元恒定流動的運動方程A☆第二節(jié)音速、滯止參數(shù)、馬赫數(shù)A☆第三節(jié)氣體一元恒定流動的連續(xù)性方程A☆△第四節(jié)等溫管路中的流動B第五節(jié)絕熱管路中的流動B第十章相似性原理與因次分析B☆4第一節(jié)力學(xué)相似性原理B☆第二節(jié)相似準(zhǔn)數(shù)B☆第三節(jié)模型率B第四節(jié)因次分析法A☆△（教學(xué)基本要求：A-熟練掌握；B-掌握；C-了解）三、建議實驗（上機）項目及學(xué)時分配四、教學(xué)方法與教學(xué)手段教學(xué)方法：以講授為主，做到深入淺出，理論聯(lián)系實際；適當(dāng)輔以課堂討論、專題研討等形式培養(yǎng)學(xué)生的綜合素質(zhì)。教學(xué)手段：多媒體教學(xué)課件、實物、錄像等。達(dá)到課程教學(xué)目標(biāo)的核心保證是教材，本課程采用的是“十二五”普通高等教育本科國家級規(guī)劃教材、高校建筑環(huán)境與能源應(yīng)用工程學(xué)科專業(yè)指導(dǎo)委員會規(guī)劃推薦教材《流體力學(xué)》（第二版），其內(nèi)容由淺入深，從基本概念、原理和方程出發(fā)，層層深入，對簡單工程問題進(jìn)行分析得到一些簡單流動分析結(jié)果，并能在工程中得到借鑒，引導(dǎo)學(xué)生思考的方式、在逐步深入的過程中使學(xué)生思考、掌握。教材十分注意利用例題、習(xí)題等開拓學(xué)生的思維，教材每章的本章小結(jié)不僅僅只是簡單鞏固已有內(nèi)容，有些是加深內(nèi)容的理解，有些是內(nèi)容的延伸。另外，現(xiàn)有大量的流體力學(xué)網(wǎng)絡(luò)資源、參考電子講稿等為初學(xué)者和工程技術(shù)人員自主學(xué)習(xí)提供了配套的教學(xué)資源。五、考核方式與成績評定標(biāo)準(zhǔn)課程考核采用百分制。課程考核成績采用平時成績+期終考試成績相結(jié)合的方式。平時成績占課程考核成績的30%，平時成績考核采用考勤、作業(yè)、課堂討論及研討相結(jié)合的方式；期終成績考核采用閉卷考試方式，期終考試成績占課程考核成績的70%。六、教材與主要參考書目1.流體力學(xué)（第二版），龍?zhí)煊?，蔡增基主編，中國建筑工業(yè)出版社，2013年；2.流體力學(xué)、泵與風(fēng)機（第五版），蔡增基主編，中國建筑工業(yè)出版社，2009年；3