课程类别：学科专业基础必修课课程名称：工程流体力学开课单位：电气与动力工程系课程编号：B0512042总学时：56学分：3.5适用专业：能源与动力工程专业先修课程：高等数学、大学物理、工程力学一、课程的性质、目的及任务工程流体力学是研究流体（包括气体和流体）的平衡和运动规律的科学。它是一门横跨各领域，各不同专业的重要技术基础课。能源、动力、环境、设备、化工，航空、国防等领域均需要流体力学知识。热能与动力工程专业学生尤其需要流体力学知识作为工程设计或从事其他专业技术工作的理论基础。通过本课程的学习，使学生掌握流体力学的基本概念，基本原理和实验技能，为将来的学习和工作打下基础。工程流体力学相对于流体力学来说更重视专业实践，因此在本课程中对于流体力学一些不重要的公式或理论不进行推导或者进行简单推导。二、学时分配（一）总学时分配容上机内讲授实验习题其它小计100001第一章绪论300003第二章流体及其物理性质600006第三章流体静力学620008第四章流体运动学和流体动力学基础400004第五章相似原理与量纲分析40008第六章管内流动和水力计算液体出流400004第七章气体的一维流动4第八章理想流体的有旋流动和无旋流80008动0第九章黏性流体绕过物体的流动1020001222第十章气体的二维流动0000合计48800056（二）实验内容学时分配序号项目目的要求学时（1）了解静压、总压和动压之间的关系。（2）熟悉用能量观点解释水流速度变化时各测压管水21伯努利方程头线高度变化的原因。（3）掌握伯努利方程的应用。（1）通过观察玻璃圆管中的水流情况，形象的了解层流和紊流两种流态的特征，认识雷诺数在流态判别中的雷诺实验和流量计22作用。校正（2）理解文丘里流量计的工作原理并学会使用文丘里流量计进行流量测定。（1）了解实验设备和仪器。(2）寻求摩擦阻力系数与雷诺数之间的函数关系。管路沿程阻力损失32(3）了解局部阻力损失的规律。和局部阻力损失（4）掌握测定一般局部损失系数的实验方法，并测定管路突然扩大和突然缩小处的局部阻力系数值。（1）测定圆柱绕流边界层的流速分布、压力分布及边绕流圆柱体压力分界层的厚度。42布的测定（2）对比实验曲线与计算曲线，确定边界层内的流动状态。三、课程的基本内容说明序号内容说明
课程类别：学科专业基础必修课 课程名称：工程流体力学 开课单位：电气与动力工程系 课程编号：B0512042 总 学 时：56 学 分：3.5 适用专业：能源与动力工程专业 先修课程：高等数学、大学物理、工程力学 一、课程的性质、目的及任务 工程流体力学是研究流体 ( 包括气体和流体 ) 的平衡和运动规律的科学。 它是一门横跨各领域，各不同专业的 重要技术基础课。能源、动力、环境、设备、化工，航空、国防等领域均需要流体力学知识。 热能与动力工程专 业学生尤其需要流体力学知识作为工程设计或从事其他专业技术工作的理论基础。通过本课程的学习，使学生掌握 流体力学的基本概念， 基本原理和实验技能，为将来的学习和工作打下基础。工程流体力学相对于流体力学来说 更重视专业实践，因此在本课程中对于流体力学一些不重要的公式或理论不进行推导或者进行简单推导。 二、学时分配 （一）总学时分配 内 容 讲授 实验 上机 习题 其它 小计 第一章 绪论 1 0 0 0 0 1 第二章 流体及其物理性质 3 0 0 0 0 3 第三章 流体静力学 6 0 0 0 0 6 第四章 流体运动学和流体动力学基础 6 2 0 0 0 8 第五章 相似原理与量纲分析 4 0 0 0 0 4 第六章 管内流动和水力计算 液体出流 4 4 0 0 0 8 第七章 气体的一维流动 4 0 0 0 0 4 第八章 理想流体的有旋流动和无旋流 动 8 0 0 0 0 8 第九章 黏性流体绕过物体的流动 10 2 0 0 0 12 第十章 气体的二维流动 2 0 0 0 0 2 合 计 48 8 0 0 0 56 （二）实验内容学时分配 序号 项 目 目 的 要 求 学时 1 伯努利方程 （1）了解静压、总压和动压之间的关系。 （2）熟悉用能量观点解释水流速度变化时各测压管水 头线高度变化的原因。 （3）掌握伯努利方程的应用。 2 2 雷诺实验和流量计 校正 （1）通过观察玻璃圆管中的水流情况，形象的了解层 流和紊流两种流态的特征，认识雷诺数在流态判别中的 作用。 （2）理解文丘里流量计的工作原理并学会使用文丘里 流量计进行流量测定。 2 3 管路沿程阻力损失 和局部阻力损失 （1）了解实验设备和仪器。 （2）寻求摩擦阻力系数与雷诺数之间的函数关系。 （3）了解局部阻力损失的规律。 （4）掌握测定一般局部损失系数的实验方法，并测定 管路突然扩大和突然缩小处的局部阻力系数值。 2 4 绕流圆柱体压力分 布的测定 （1）测定圆柱绕流边界层的流速分布、压力分布及边 界层的厚度。 （2）对比实验曲线与计算曲线，确定边界层内的流动 状态。 2 三、课程的基本内容说明 序 号 内 容 说 明
基本要求了解流体力学的研究内容和研究方法，了解流体力学在工程技术中第一章和教学计划中的地位。1绪论重点难点重点：流体力学的研究内容和研究方法难点：流体力学的研究内容和研究方法基本要求掌握流体连续介质的假设，了解作用在流体上的力和流体的主要物理性质、液体的表面性质。第二章重点难点流体及其物2重点：流体的定义和特征、连续介质的假设、作用在流体上的力、理性质流体的主要物理性质、液体的表面性质难点：准确理解流体的连续介质的假设、流体的粘性和液体的表面张力等概念基本要求掌握流体的静压强及特性、流体平衡微分方程式和流体静力学基本方程式的主要推导过程。掌握工程上常用的压强的计示及测量方法。掌握静正液体作用在平面和曲面上的总压力和静止液体作用在物体上的浮第三章力。3流体静力学重点难点重点：流体处于平衡状态的条件和压强的分布规律、平衡微分方程式、静力学基本方程式，压强的计示及测量方法难点：流体处于平衡状态的条件和压强的分布规律、平衡微分方程式、静力学基本方程式基本要求掌握流体运动的基本概念和基本方程以及研究流体流动的方法。广泛地深入地理解连续方程、动量方程与动量矩方程、能量方程。熟练掌第四章握伯努利方程及其应用。流体运动学重点难点4和流体动力重点：连续方程、动量方程与动量矩方程、能量方程、伯努利方程学基础及其应用。难点：准确理解连续方程、动量方程与动量矩方程、能量方程的推导过程。熟练掌握伯努利方程及其应用基本要求流体流动的力学相似性、动力相似准则、流动相似条件：熟练应用第五章量纲分析法。相似原理与重点难点5量纲分析重点：量纲分析法的应用，几个重要的准则数（雷诺数、欧拉数、马赫数、柯西数、韦伯数等）的物理意义及其表达式难点：相似原理和量纲分析法的应用基本要求熟练掌握工程上常见的和基本的流体流动的能量损失（沿程损失与局部损失）的计算过程，熟练应用莫迪图。准确理解粘性流体的两种流动状态（层流流动与紊流流动）的基本概念、分类。熟练计算管道中流第六章体的水力过程。管内流动和6重点难点水力计算液重点：流体流动的沿程损失与局部损失的计算过程，莫迪图的应体出流用：粘性流体的两种流动状态（层流流动与紊流流动）的基本概念、分类：管道中流体的水力过程的计算难点：流体流动的沿程损失和局部损失的计算，管道中流体的水力计算基本要求掌握流体一维流动中的声速和马赫数的基本概念和计算过程；了解气流的特定状态和参考速度、速度系数，以及正激波的概念：掌握变截面管流、等截面摩擦管流、换热管流中相应的一些定义量的概念和计第七章算。气体的一维7重点难点流动重点：微弱扰动的一维传播、声速、马赫数；变截面管流、等截面摩擦管流、换热管流难点：微弱扰动的一维传播过程，变截面管流、等截面摩擦管流、换热管流中相应的一些定义量的计算
1 第一章 绪论 基本要求 了解流体力学的研究内容和研究方法，了解流体力学在工程技术中 和教学计划中的地位。 重点难点 重点：流体力学的研究内容和研究方法 难点：流体力学的研究内容和研究方法 2 第二章 流体及其物 理性质 基本要求 掌握流体连续介质的假设，了解作用在流体上的力和流体的主要物 理性质、液体的表面性质。 重点难点 重点：流体的定义和特征、连续介质的假设、作用在流体上的力、 流体的主要物理性质、液体的表面性质 难点：准确理解流体的连续介质的假设、流体的粘性和液体的表面 张力等概念 3 第三章 流体静力学 基本要求 掌握流体的静压强及特性、流体平衡微分方程式和流体静力学基本 方程式的主要推导过程。掌握工程上常用的压强的计示及测量方法。掌 握静止液体作用在平面和曲面上的总压力和静止液体作用在物体上的浮 力。 重点难点 重点：流体处于平衡状态的条件和压强的分布规律、平衡微分方程 式、静力学基本方程式，压强的计示及测量方法 难点：流体处于平衡状态的条件和压强的分布规律、平衡微分方程 式、静力学基本方程式 4 第四章 流体运动学 和流体动力 学基础 基本要求 掌握流体运动的基本概念和基本方程以及研究流体流动的方法。广 泛地深入地理解连续方程、动量方程与动量矩方程、能量方程。熟练掌 握伯努利方程及其应用。 重点难点 重点：连续方程、动量方程与动量矩方程、能量方程、伯努利方程 及其应用。 难点：准确理解连续方程、动量方程与动量矩方程、能量方程的推 导过程。熟练掌握伯努利方程及其应用 5 第五章 相似原理与 量纲分析 基本要求 流体流动的力学相似性、动力相似准则、流动相似条件；熟练应用 量纲分析法。 重点难点 重点：量纲分析法的应用，几个重要的准则数（雷诺数、欧拉数、 马赫数、柯西数、韦伯数等）的物理意义及其表达式 难点：相似原理和量纲分析法的应用 6 第六章 管内流动和 水力计算 液 体出流 基本要求 熟练掌握工程上常见的和基本的流体流动的能量损失（沿程损失与 局部损失）的计算过程，熟练应用莫迪图。准确理解粘性流体的两种流 动状态（层流流动与紊流流动）的基本概念、分类。熟练计算管道中流 体的水力过程。 重点难点 重点：流体流动的沿程损失与局部损失的计算过程，莫迪图的应 用；粘性流体的两种流动状态（层流流动与紊流流动）的基本概念、分 类；管道中流体的水力过程的计算 难点：流体流动的沿程损失和局部损失的计算，管道中流体的水力 计算 7 第七章 气体的一维 流动 基本要求 掌握流体一维流动中的声速和马赫数的基本概念和计算过程；了解 气流的特定状态和参考速度、速度系数，以及正激波的概念；掌握变截 面管流、等截面摩擦管流、换热管流中相应的一些定义量的概念和计 算。 重点难点 重点：微弱扰动的一维传播、声速、马赫数；变截面管流、等截面 摩擦管流、换热管流 难点：微弱扰动的一维传播过程，变截面管流、等截面摩擦管流、 换热管流中相应的一些定义量的计算
基本要求掌握流体理想流体的有旋流动和无旋流动、相应运动微分方程和伯努利方程及其定解条件。了解有势流动、速度势和流函数的概念。了解简单的不可压缩流体的平面流动、平面无旋流动的叠加，以及平行流绕第八章过圆柱体无环流的平面流动、有环流的平面流动。理想流体的重点难点8有旋流动和重点：理想流体的有旋流动和无旋流动、相应的运动微分方程和伯无旋流动努利方程及其定解条件；简单的不可压缩流体的平面流动、平面无旋流动的叠加难点：有旋流动和无旋流动、相应的运动微分方程和伯努利方程及其定解条件；平行流绕过圆柱体无环流的平面流动、有环流的平面流动基本要求掌握不可压缩粘性流体的运动微分方程，明确边界层的概念与分类及其微分方程和积分方程，熟悉流过平板的层流边界层、紊流边界层及混合边界层的近似计算。了解边界层的分离现象、绕过圆柱体的流动和第九章卡门涡街的概念、以及流体的阻力和阻力系数的计算。了解边界层的控黏性流体绕制方法。9过物体的流重点难点动重点：流过平板的层流边界层、紊流边界层及混合边界层的近似计算。了解边界层的分离现象、绕过圆柱体的流动的阻力和阻力系数的计算，边界层的控制方法难点：不可压缩粘性流体的运动微分方程、边界层的微分方程与积分方程和流过平板的层流边界层、紊流边界层及混合边界层的近似计算第十章基本要求气体的二维本章为超音速流动过程中出现的一些主要现象的描述和计算，只作10流动一般了解。四、能力培养基本要求1.掌握流体力学的基本概念，基本原理和实验技能。2．掌握流体运动的基本规律，掌握流体力学的研究方法并适当运用到实践中去。3：掌握该课程所涉及的基础理论知识，着重理解和掌握基本概念，能够灵活运用基础理论知识分析工程设计中出现的问题，具备一定程度的解决工程实际问题的能力。五、主要参考书1.推荐教材：《工程流体力学》（第四版），孔珑主编，中国电力出版社，2014年。2.参考教材：《流体力学基础》，华大学工程力学系编，北京，机械工业出版社，上册1980年，下册1982年.《流体力学》，江宏俊主编，上下册，北京，高等教育出版社，1985年。六、考核方式（包括作业、测验、考试等及其所占比例）1、考核方式：该课程考核方式为考试，采用闭卷笔试，考试时间为120分钟。2、成绩综合评定：总成绩为百分制，包括平时成绩和期末考试卷面成绩两部分，其中平时成绩包括出勤、学习态度、作业、测验、课堂讨论、实验和实验报告等，占总成绩的30%，期末考试卷面成绩占总成绩的70%。七、说明教学方法：采用讲、练结合及实验辅助的教学方法。（1）课堂讲授：通过多媒体、板书结合，主要采用黑板教学的教学方法。（2）作业：通过课后作业使学生进一步巩固所学知识，掌握分析方法。（3）实验教学：通过实验教学加深及提升课堂教学内容
8 第八章 理想流体的 有旋流动和 无旋流动 基本要求 掌握流体理想流体的有旋流动和无旋流动、相应运动微分方程和伯 努利方程及其定解条件。了解有势流动、速度势和流函数的概念。了解 简单的不可压缩流体的平面流动、平面无旋流动的叠加，以及平行流绕 过圆柱体无环流的平面流动、有环流的平面流动。 重点难点 重点：理想流体的有旋流动和无旋流动、相应的运动微分方程和伯 努利方程及其定解条件；简单的不可压缩流体的平面流动、平面无旋流 动的叠加 难点：有旋流动和无旋流动、相应的运动微分方程和伯努利方程及 其定解条件；平行流绕过圆柱体无环流的平面流动、有环流的平面流动 9 第九章 黏性流体绕 过物体的流 动 基本要求 掌握不可压缩粘性流体的运动微分方程，明确边界层的概念与分类 及其微分方程和积分方程，熟悉流过平板的层流边界层、紊流边界层及 混合边界层的近似计算。了解边界层的分离现象、绕过圆柱体的流动和 卡门涡街的概念、以及流体的阻力和阻力系数的计算。了解边界层的控 制方法。 重点难点 重点：流过平板的层流边界层、紊流边界层及混合边界层的近似计 算。了解边界层的分离现象、绕过圆柱体的流动的阻力和阻力系数的计 算，边界层的控制方法 难点：不可压缩粘性流体的运动微分方程、边界层的微分方程与积 分方程和流过平板的层流边界层、紊流边界层及混合边界层的近似计算 10 第十章 气体的二维 流动 基本要求 本章为超音速流动过程中出现的一些主要现象的描述和计算，只作 一般了解。 四、能力培养基本要求 1．掌握流体力学的基本概念，基本原理和实验技能。 2．掌握流体运动的基本规律，掌握流体力学的研究方法并适当运用到实践中去。 3．掌握该课程所涉及的基础理论知识，着重理解和掌握基本概念，能够灵活运用基础理论知识分析工程设计 中出现的问题，具备一定程度的解決工程实际问题的能力。 五、主要参考书 1．推荐教材： 《工程流体力学》（第四版），孔珑主编，中国电力出版社，2014年。 2.参考教材： 《流体力学基础》，华大学工程力学系编，北京，机械工业出版社，上册1980年，下册1982年． 《流体力学》，江宏俊主编，上下册，北京，高等教育出版社，1985年． 六、考核方式（包括作业、测验、考试等及其所占比例） 1、考核方式：该课程考核方式为考试，采用闭卷笔试，考试时间为120分钟。 2、成绩综合评定：总成绩为百分制，包括平时成绩和期末考试卷面成绩两部分，其中平时成绩包括出勤、学 习态度、作业、测验、课堂讨论、实验和实验报告等，占总成绩的30%，期末考试卷面成绩占总成绩的70%。 七、说明 教学方法：采用讲、练结合及实验辅助的教学方法。 （1）课堂讲授：通过多媒体、板书结合，主要采用黑板教学的教学方法。 （2）作业：通过课后作业使学生进一步巩固所学知识，掌握分析方法。 （3）实验教学：通过实验教学加深及提升课堂教学内容