《流体力学实验》课程教学大纲 一、课程信息 课程名称：流体力学实验 Hydraulic Experiment 课程代码：09912290 课程类别：专业基础平台课程/必修课 适用专业：土木工程 课程学时：8学时 课程学分：0.5学分 修读学期：第3学期 先修课程：大学物理、土木工程概论、理论力学、流体力学 二、课程目标 (一)具体目标 通过本课程的学习，使学生达到以下目标： 课程目标1：掌握管流平均流速、总水头、测压管水头的测定方法及步骤：掌握 流体管流运动的能量相互转换关系验证：掌握层流、素流的水头损失与断面平均流速 的关系测定方法及步骤；掌握层流、素流两种流态现象及雷诺数的计算。【支撑毕业 要求4.2】 课程目标2：能够综合运用所学知识对常规水力学问题设计实验过程及步骤：能 够熟练对水力学实验结果进行整理、计算和分析：具备一定的科学思维、工程素养和 创新能力；能够对复杂工程问题进行预测与模拟，并能够理解其局限性当。【支撑毕 业要求5.1】 (二)课程目标与毕业要求的对应关系 表1课程目标与毕业要求的对应关系 深雅目标 支排的率业要求 支裸的率业要求指标燕 4研完：晚够基于科学原理并采用科学方法对复杂 42能够分析与解释数据、并通过信 深柱目桥 工柱问题进行研完，包括设计实险、分析与解释 息合得到合理有的结论」 、并通过信息综合得到合理有效的结论 --1
——1—— 《流体力学实验》课程教学大纲 一、课程信息 课程名称：流体力学实验 Hydraulic Experiment 课程代码：09912290 课程类别：专业基础平台课程/必修课 适用专业：土木工程 课程学时：8学时 课程学分：0.5学分 修读学期：第3学期 先修课程：大学物理、土木工程概论、理论力学、流体力学 二、课程目标 （一）具体目标 通过本课程的学习，使学生达到以下目标： 课程目标 1：掌握管流平均流速、总水头、测压管水头的测定方法及步骤；掌握 流体管流运动的能量相互转换关系验证；掌握层流、紊流的水头损失与断面平均流速 的关系测定方法及步骤；掌握层流、紊流两种流态现象及雷诺数的计算。【支撑毕业 要求 4.2】 课程目标 2：能够综合运用所学知识对常规水力学问题设计实验过程及步骤；能 够熟练对水力学实验结果进行整理、计算和分析；具备一定的科学思维、工程素养和 创新能力；能够对复杂工程问题进行预测与模拟，并能够理解其局限性当。【支撑毕 业要求 5.1】 （二）课程目标与毕业要求的对应关系 表1 课程目标与毕业要求的对应关系 课程目标 支撑的毕业要求 支撑的毕业要求指标点 课程目标 1 4.研究:能够基于科学原理并采用科学方法对复杂 工程问题进行研究，包括设计实验、分析与解释数 据、并通过信息综合得到合理有效的结论。 4.2 能够分析与解释数据、并通过信 息综合得到合理有效的结论
5.个使用现代工其：能够针对复杂工程问题，开发、 5.1能能够针对复杂土木工程问题 踩柱目标2 选择与使用恰当的技术、青源、现代工程工具和 息术工具，包括对复杂工柱问题的预测与拟 开发、选择与使用拾当的技术，青深 现代工柱工具和信息技术工具， 并能够理解其局限性色。 三、课程实验内容 (一)课程实验内容与课程目标的关系 表2课程内容与课程目标的关系 课短内客 支排的课日标 学时安 实验一流体静力学综合型实验 课程目标1、2 实脸二恒定总流伯努利方程综合性实脸 课程目标1、2 2 实验三沿往水头摄夫实脸 课程目标1、2 2 实验四雷诺实验 课程日标1、2 2 合计 8学时 (二)具体内容 表3实验项目与学时分配 尖险项日名称 失验内客 年如 必开/选开 时 爽型 人数 体静力学合型实 D测压管测量流体静压 综合性 20 ②验证不可压端流体静力学蒸本方程， 恒定总流伯努利方柱好 ①测压管水头线的实险测量： 嫁合性 20 必开 合性实验 ②验证流体恒定总流的伯努利方程。 2 ①测定香道沿栏水头猫失系数和膏壁粗鞋度」 活水头损失实验 ⑦验证沿程水头损失与平均流速的关系。 2 综合性 20 必开 ①测定临界诺数： 雷实验 ②浅示层流、素流的流态及其转换过 合性 实验一流体静力学综合型实验 【实验目的及要求】 1掌握用测压管测量流体静压强的技能： 2.验证不可压缩流体静力学基本方程： 3通过对流体静力学现象的实验观察分析，加深流体静力学基本概念理解，提高 解决静力学实际问题的能力。 【实验内容】 -2
——2—— 课程目标 2 5.个使用现代工具:能够针对复杂工程问题，开发、 选择与使用恰当的技术、资源、现代工程工具和信 息技术工具，包括对复杂工程问题的预测与模拟， 并能够理解其局限性色。 5.1 能能够针对复杂土木工程问题， 开发、选择与使用恰当的技术、资源、 现代工程工具和信息技术工具。 三、课程实验内容 （一）课程实验内容与课程目标的关系 表2 课程内容与课程目标的关系 课程内容 支撑的课程目标 学时安排 实验一 流体静力学综合型实验 课程目标 1、2 2 实验二 恒定总流伯努利方程综合性实验 课程目标 1、2 2 实验三 沿程水头损失实验 课程目标 1、2 2 实验四 雷诺实验 课程目标 1、2 2 合计 8 学时 （二）具体内容 表 3 实验项目与学时分配 序 号 实验项目名称 实验内容 学 时 实验 类型 每组 人数 必开/选开 1 流体静力学综合型实验 ①测压管测量流体静压强； ②验证不可压缩流体静力学基本方程。 2 综合性 20 必开 2 恒定总流伯努利方程综 合性实验 ①测压管水头线的实验测量； ②验证流体恒定总流的伯努利方程。 2 综合性 20 必开 3 沿程水头损失实验 ①测定管道沿程水头损失系数和管壁粗糙度； ②验证沿程水头损失与平均流速的关系。 2 综合性 20 必开 4 雷诺实验 ①测定临界雷诺数； ②演示层流、紊流的流态及其转换过程。 2 综合性 20 必开 实验一 流体静力学综合型实验 【实验目的及要求】 1.掌握用测压管测量流体静压强的技能； 2.验证不可压缩流体静力学基本方程； 3.通过对流体静力学现象的实验观察分析，加深流体静力学基本概念理解，提高 解决静力学实际问题的能力。 【实验内容】
1.测点静压强测量： 2.测压管和连通管判定： 3.测压管高度、压强水头、位置水头和测压管水头判定； 4.观察测压管水头线 5.判别等压面； 6.观察真空现象。 【实验仪器设备】 流体静力学综合实验仪。 【考核要求】 本实验考核成绩由课堂考勤(a1)、实验实操(am)、实验报告(a3)三部分构 成，所占的权重分别为a1=20%、a2=20%、a=60%。本实验考核总分为100分，占 课程成绩权重为b1=25%。 实验二恒定总流伯努利方程综合性实验 【实验目的及要求】 1通过定性分析实验，提高对动水力学诸多水力现象的实验分析能力： 2通过定量测量实验，进一步掌握有压管流中动水力学的能量转换特性，验证流 体恒定总流的伯努利方程，掌握测压管水头线的实验测量技能： 3.通过设计性实验，训练理论分析与实验研究相结合的科研能力。 【实验内容】 1.验证同一静止液体的测压管水头线是根水平线； 2.观察不同流速下，某一断面上水力要素变化规律： 3.验证均匀流新面上，动水压强按静水压强规律分布 4.观察沿流程总能坡线的变化规律： 5.观察测压管水头线的变化规律： 6.利用测压管水头线判断管道沿程压力分布。 【实验仪赛设备】 自循环伯努利方程综合实验仪。 【考核要求】 本实验考核成绩由课堂考勤(a)、实验实操(am)、实验报告(a)三部分构 -3
——3—— 1.测点静压强测量； 2.测压管和连通管判定； 3.测压管高度、压强水头、位置水头和测压管水头判定； 4.观察测压管水头线； 5.判别等压面； 6.观察真空现象。 【实验仪器设备】 流体静力学综合实验仪。 【考核要求】 本实验考核成绩由课堂考勤（a1）、实验实操（a2）、实验报告（a3）三部分构 成，所占的权重分别为 a1 = 20%、a2 = 20%、a3 = 60%。本实验考核总分为 100 分，占 课程成绩权重为 b1=25%。 实验二 恒定总流伯努利方程综合性实验 【实验目的及要求】 1.通过定性分析实验，提高对动水力学诸多水力现象的实验分析能力； 2.通过定量测量实验，进一步掌握有压管流中动水力学的能量转换特性，验证流 体恒定总流的伯努利方程，掌握测压管水头线的实验测量技能； 3.通过设计性实验，训练理论分析与实验研究相结合的科研能力。 【实验内容】 1.验证同一静止液体的测压管水头线是根水平线； 2.观察不同流速下，某一断面上水力要素变化规律； 3.验证均匀流断面上，动水压强按静水压强规律分布； 4.观察沿流程总能坡线的变化规律； 5.观察测压管水头线的变化规律； 6.利用测压管水头线判断管道沿程压力分布。 【实验仪器设备】 自循环伯努利方程综合实验仪。 【考核要求】 本实验考核成绩由课堂考勤（a1）、实验实操（a2）、实验报告（a3）三部分构
成，所占的权重分别为a1=20%、m=20%、a=60%。本实验考核总分为100分，占 课程成绩权重为b2=25%。 实验三沿程水头损失实验 【实验目的及要求】 1.学会测定管道沿程水头损失系数和管壁粗糙度的方法： 2.分析圆管恒定流动的水头损失规律、随雷诺数变化的规律，验证沿程水头损失 与平均流速的关系 【实验内容】 1.沿程水头损失系数测量与分析： 2.测定实验管段平均当量粗糙度。 【实验仪器设备】 自循环沿程阻力综合实验仪。 【考核要求】 本实验考核成绩由课堂考勤(a1)、实验实操(am)、实验报告(a)三部分构 成，所占的权重分别为a1=20%、am=20%、a=60%。本实验考核总分为100分，占 课程成绩权重为b3=25%。 实验四雷诺实验 【实验目的及要求】 1观察层流、湍流的流态及其转换过程： 2.测定临界雷诺数，掌握园管流态判别准则。 【实验内容】 1.定性观察两种流态： 2.测定临界雷诺数。 【实验仪器设备】 雷诺实验仪。 【考核要求】 本实验考核成绩由课堂考勒(a1)、实验实操(a2)、实验报告(a3)三部分构 成，所占的权重分别为a1=20%、2=20%、a=60%。本实验考核总分为100分，占 课程成绩权重为b4=25%
——4—— 成，所占的权重分别为 a1 = 20%、a2 = 20%、a3 = 60%。本实验考核总分为 100 分，占 课程成绩权重为 b2=25%。 实验三 沿程水头损失实验 【实验目的及要求】 1.学会测定管道沿程水头损失系数和管壁粗糙度的方法； 2.分析圆管恒定流动的水头损失规律、随雷诺数变化的规律，验证沿程水头损失 与平均流速的关系。 【实验内容】 1.沿程水头损失系数测量与分析； 2.测定实验管段平均当量粗糙度。 【实验仪器设备】 自循环沿程阻力综合实验仪。 【考核要求】 本实验考核成绩由课堂考勤（a1）、实验实操（a2）、实验报告（a3）三部分构 成，所占的权重分别为 a1 = 20%、a2 = 20%、a3 = 60%。本实验考核总分为 100 分，占 课程成绩权重为 b3=25%。 实验四 雷诺实验 【实验目的及要求】 1.观察层流、湍流的流态及其转换过程； 2.测定临界雷诺数，掌握园管流态判别准则。 【实验内容】 1.定性观察两种流态； 2.测定临界雷诺数。 【实验仪器设备】 雷诺实验仪。 【考核要求】 本实验考核成绩由课堂考勤（a1）、实验实操（a2）、实验报告（a3）三部分构 成，所占的权重分别为 a1 = 20%、a2 = 20%、a3 = 60%。本实验考核总分为 100 分，占 课程成绩权重为 b4=25%
四、教学方法 实践教学。 五、课程考核 考查：课堂考勤+实验实操+实验报告。 本实验课程共4个实验，所占的权重分别为实验一b1=25%、实验二加=25%、实 验三b3=25%、实验四b4=25% 课程总成绩(100%)=实验一(b1)+实验二(b)+实验三(b)+实验四(b4) 表4各考核环节建议值及考核细则 课程盛情构成及比例 考核方式 日标位 考接细则 对应课难目标 误坐者动： 课堂考勤：实验课谢清点学生到谋情 实验一 实验尖揉： 100 况：共4次者勤，每次考勤分出勤、 课程标1,2 迟到、块勤。得分系数依次为1、05 误坐者动 0(注意：缺勤试验实操也为0) 实验二 实验实绿： 100 沈验尖操：实验课期问，学生分组独 课程日标1,2 实险报 立操作时，任课教师根据学生对仪器 的使用情况和操作步豫堂提诗况讲 课堂考勤 行现场判定 熟练、生、完全不会 实脸三b 实险实株： 100 浮分系数依次为1、05、0（注意 程目标1,2 实验报告 峡勤试验实操也为0) 尖验报告：分为实验预习报告和试验 课堂考勤 实验四b4 实险实操： 100 结米整理报告，共4个试验独立评分， 占评成的509% 课程目标1,2 实验根告 六、课程评价 课程目标达成度评价包括课程分目标达成度评价和课程总目标达成度评价，具体 计算方法如下： 课程分目标达成度=相关评价方式加权平均得分 相关评价方式目标加权总分 课程总目标达成度=课程所有分目标达成度加权值之和 课程目标评价内容及符号意义说明：A,为各实验成绩对应课程目标1的得分；OA: 为实验成绩对应课程目标1的目标分值；为为课程目标1在总目标达成度中的权重值： S为课程总目标的达成度，S,为课程目标i的达成度。 -5
——5—— 四、教学方法 实践教学。 五、课程考核 考查：课堂考勤+实验实操+实验报告。 本实验课程共 4 个实验，所占的权重分别为实验一 b1=25%、实验二 b2 =25%、实 验三 b3 =25%、实验四 b4 =25%。 课程总成绩（100%）=实验一（b1）+实验二（b2）+实验三（b3）+实验四（b4） 表 4 各考核环节建议值及考核细则 课程成绩构成及比例 考核方式 目标值 考核细则 对应课程目标 实验一 b1 课堂考勤； 实验实操； 实验报告 100 课堂考勤：实验课前清点学生到课情 况：共 4 次考勤，每次考勤分出勤、 迟到、缺勤，得分系数依次为 1、0.5、 0（注意：缺勤试验实操也为 0） 试验实操：实验课期间，学生分组独 立操作时，任课教师根据学生对仪器 的使用情况和操作步骤掌握情况进 行现场判定：熟练、生疏、完全不会， 得分系数依次为 1、0.5、0（注意： 缺勤试验实操也为 0） 实验报告：分为实验预习报告和试验 结果整理报告，共4个试验独立评分。 占总评成绩的 50%， 课程目标 1，2 实验二 b2 课堂考勤； 实验实操； 实验报告 100 课程目标 1，2 实验三 b3 课堂考勤； 实验实操； 实验报告 100 课程目标 1，2 实验四 b4 课堂考勤； 实验实操； 实验报告 100 课程目标 1，2 六、课程评价 课程目标达成度评价包括课程分目标达成度评价和课程总目标达成度评价，具体 计算方法如下： 相关评价方式目标加权总分 相关评价方式加权平均得分 课程分目标达成度 课程总目标达成度=课程所有分目标达成度加权值之和 课程目标评价内容及符号意义说明：Ai为各实验成绩对应课程目标 i 的得分；OAi 为实验成绩对应课程目标 i 的目标分值；γi为课程目标 i 在总目标达成度中的权重值； S 为课程总目标的达成度，Si为课程目标 i 的达成度
表5课程考核成绩对课程目标达成情况评价 保短目标 课往目标权重 评价方式目标分值 失际平均分 目标达成评价值 实验 041=50 Aiel 实验 04=50 A2 bA 0.5 S= 实验三 0A=50 A 实登四 04.0=50 4i-4 实验一 0M.1=50 1 实验二 0A2=50 A2 64 课柱日标2 实验三 0A.=50 .1 o4 S2- 实验四 0A2.10=0 A2 课程目标 =10 深程总成镜 100 课程总目标达成度 权重和 S-EIS. 注：1.目标分值为课程目标对应评价方式的满 同一评价方式目标分值之和为100， 2,实际平均分为参与评份的学生在该评价方式的平均分。 七、课程资源 (一)建议选用教材 [山赵振兴.水力学（工程流体力学实验）M.南京：清华大学出版社，2021 （二)主要参考书目 [山孙玉霞，朱永梅，张鹏.水力学实验M.郑州：黄河水利出版社，2022 [2]毛根海.应用流体力学实验M.北京：高等教有出版社，2008. [B)杨中华，李丹，李琼，王京辉.水力学实验指导书M北京：中国水利水电出版 社，2019. (三)其它课程资源 1国家精品资源共享课一“水力学” https://www.icourses.cn/coursestatic/course_2879.html 2国家精品资源共享课一“水力学”网站；河海大学水力学国家级精品课程 https://course.jingpinke.com/details?uuid=8a833996-18ac928d-0118-ac929207-0682 -6
——6—— 表 5 课程考核成绩对课程目标达成情况评价 课程目标 课程目标权重 评价方式 目标分值 实际平均分 目标达成评价值 课程目标 1 0.5 实验一 OA1-1=50 A1-1 4 1 1 1 4 1 1 i i i i i i b A S bOA 实验二 OA1-2=50 A1-2 实验三 OA1-3=50 A1-3 实验四 OA1-10=50 A1-4 课程目标 2 0.5 实验一 OA2-1=50 A2-1 4 2 1 2 4 2 1 i i i i i i b A S bOA 实验二 OA2-2=50 A2-2 实验三 OA2-3=50 A2-3 实验四 OA2-10=50 A2-4 课程目标 i 权重和 1.0 2 1 i i 课程总成绩 100 课程总目标达成度 2 i 1 S iSi 注：1.目标分值为课程目标对应评价方式的满分，同一评价方式目标分值之和为 100。 2.实际平均分为参与评价的学生在该评价方式的平均分。 七、课程资源 （一）建议选用教材 [1] 赵振兴. 水力学（工程流体力学实验）[M]. 南京：清华大学出版社，2021. （二）主要参考书目 [1] 孙玉霞，朱永梅，张鹏. 水力学实验[M]. 郑州：黄河水利出版社，2022. [2] 毛根海. 应用流体力学实验[M]. 北京：高等教育出版社，2008. [3] 杨中华，李丹，李琼，王京辉. 水力学实验指导书[M]. 北京：中国水利水电出版 社，2019. （三）其它课程资源 1.国家精品资源共享课—“水力学” https://www.icourses.cn/coursestatic/course_2879.html 2.国家精品资源共享课—“水力学”网站；河海大学水力学国家级精品课程 https://course.jingpinke.com/details?uuid=8a833996-18ac928d-0118-ac929207-0682
执笔人：林秋爽、吴琼 课程负责人：袁晓辉 审核人（系/教研室主任）：高春华 审定人（主管教学副院长/副主任）：袁晓辉 2023年6月 --7
——7—— 执笔人：林秋爽、吴琼 课程负责人：袁晓辉 审核人（系/教研室主任）：高春华 审定人（主管教学副院长/副主任）：袁晓辉 2023 年 6 月