内蒙古农业大学：《流体力学》课程教学大纲（水利与土木建筑工程学院）.pdf_大学文库

《流体力学》课程教学大纲浏览次数：1465责任编辑：通讯作者：摄影一、课程中文名称：流体力学二课程英文名称：Fluid Mechanics 三、课程编码：ZB0650425 四、课程性质：专业基础课五、学时数、学分数、开课学期学时数：40学分数：2.5学分开课学期：第五学期六、课程目的与要求：《流体力学》是高等学校土木专业的一门专业技术基础课，通过本课程的学习，使学生掌握流体静力学、流体动力学的基本概念、基本原理、基本计算方法，理解相似理论与量纲分析的一般原理，掌握流动阻力与水头损失以及有压管路、孔口管嘴的分析与计算方法，掌握明渠均匀流与非均匀流的计算方法，理解堰流、闸孔出流、渗流、紊流射流与紊流扩散的基本概念与原理，并使同学们掌握一定的流体力学实验技术，学会分析、解决实际问题的方法，为学习专业课、从事技术工作、获取新知识和进行科学研究打下基础。七、本课程与其它课程的联系：在学习《流体力学》之前，必须学完《高等数学》、《普通物理学》、《理论力学》、《材料力学》等学科。只有这样，学生们对有关内容，如偏导数、泰勒公式、微分方程、液体的物理特性、动能定律、动量定律、达朗贝尔原理、势函数、应力与应变等已有一定基础，在流体力学教学中主要是运用而不必再作详细讲解。八、教学方法：课堂教学九、考核方法：闭卷考试。平时成绩占20%，考试成绩占80%。十、选用教材参考书目：选用教材：刘鹤年，《流体力学》，中国建筑工业出版社，2004.7 参考书目： 1.施永生，徐向荣《流体力学》，科学出版社，2005.9 2赵毅山，程军，《流体力学》，同济大学出版社，2003.8 十一、教学进程安排表：学时序号章节教学内容理论实践合计第一章绪论 2 1 3 2 第二章流体静力学 6 6 第三章流体运动学 4 4 g 第四章流体动力学基础 6 3 9 5 第五章流动阻力与水头损失 4 4 6 第六章孔口、管嘴出流和有压管流 4 4 7 第七章明渠流动 7 7 8 第八章堰流 1 9 课程总结 2 2 合计 36 4 40 十二、主要教学内容、重点和难点第一章绪论

《流体力学》课程教学大纲浏览次数：1465 责任编辑：通讯作者：摄影：一、课程中文名称：流体力学二、课程英文名称：Fluid Mechanics 三、课程编码：ZB0650425 四、课程性质：专业基础课五、学时数、学分数、开课学期学时数：40 学分数：2.5学分开课学期：第五学期六、课程目的与要求：《流体力学》是高等学校土木专业的一门专业技术基础课，通过本课程的学习，使学生掌握流体静力学、流体动力学的基本概念、基本原理、基本计算方法，理解相似理论与量纲分析的一般原理，掌握流动阻力与水头损失以及有压管路、孔口管嘴的分析与计算方法，掌握明渠均匀流与非均匀流的计算方法，理解堰流、闸孔出流、渗流、紊流射流与紊流扩散的基本概念与原理，并使同学们掌握一定的流体力学实验技术，学会分析、解决实际问题的方法，为学习专业课、从事技术工作、获取新知识和进行科学研究打下基础。七、本课程与其它课程的联系：在学习《流体力学》之前，必须学完《高等数学》、《普通物理学》、《理论力学》、《材料力学》等学科。只有这样，学生们对有关内容，如偏导数、泰勒公式、微分方程、液体的物理特性、动能定律、动量定律、达朗贝尔原理、势函数、应力与应变等已有一定基础，在流体力学教学中主要是运用而不必再作详细讲解。八、教学方法：课堂教学九、考核方法：闭卷考试。平时成绩占20%，考试成绩占80%。十、选用教材参考书目：选用教材：刘鹤年,《流体力学》，中国建筑工业出版社，2004.7 参考书目： 1.施永生，徐向荣,《流体力学》，科学出版社，2005.9 2.赵毅山，程军,《流体力学》，同济大学出版社，2003.8 十一、教学进程安排表：序号章节教学内容学时理论实践合计 1 第一章绪论 2 1 3 2 第二章流体静力学 6 6 3 第三章流体运动学 4 4 4 第四章流体动力学基础 6 3 9 5 第五章流动阻力与水头损失 4 4 6 第六章孔口、管嘴出流和有压管流 4 4 7 第七章明渠流动 7 7 8 第八章堰流 1 1 9 课程总结 2 2 合计 36 4 40 十二、主要教学内容、重点和难点第一章绪论

一、学习目的通过本章的学习，使学生了解流体力学的任务及应用领域，掌握流体的连续介质理论和流体的主要物理力学性质以及作用在流体上的力的两种形式。本章计划2学时。二、课程内容第一节流体力学及其任务（一）流体力学研究对象和方法（二）连续介质假设（三）流体力学与土木工程第二节作用在流体上的力（一）表面力（二）质量力第三节流体的主要物理性质（一）惯性（二）黏性（三）可压缩性与热膨胀性三、重点、难点提示和教学手段（一）教学重点：流体的连续介质模型、黏性、理想流体模型、牛顿内摩擦定律、压缩性与不可压模型、质量力与表面力。（二）教学难点连续介质模型、牛顿内摩擦定律、质量力与表面力。（三）教学手段及教学环节课堂讲授注意问题：概念理解、记忆并能应用。第二章流体静力学一、学习目的通过本章的学习，使学生理解静水压强的特性、液体平衡微分方程，掌握水静力学的基本方程、压强的测量（相对压强），最终能熟练计算作用在平面、曲面上的静水总压力及总压力的大小、方向和作用点。本章计划6学时。二、课程内容第一节静止流体中应力的特性第二节流体平衡微分方程（一）流体平衡微分方程（二）流体平衡微分方程的积分第三节重力场中流体静压强的分布规律（一）液体静力学基本方程（二）气体压强分布（三）压强的度量（四）测压管水头第四节流体的相对平衡第五节液体作用在平面上的总压力（一）解析法（二）图算法第六节液体作用在曲面上的总压力（一）曲面上的总压力（二）压力体（三）液体作用在潜体和浮体上的总压力三、重点、难点提示和教学手段（一）教学重点：

静水压强的特性、液体平衡微分方程、水静力学的基本方程、作用在平面、曲面上的静水总压力及总压力的大小、方向和作用点。 (二)教学难点液体平衡微分方程、压差计、作用在平面、曲面上的静水总压力。 (三)教学手段及教学环节讲授一提问一讲授—习题第三章流体运动学一、学习目的通过本章的学习，使学生了解描述流体运动的两种方法，理解连续性微分方程、理想液体运动微分方程、实际流体的运动微分方程，掌握流线、迹线、过流断面、元流、总流等基本概念，恒定总流连续性方程。本章计划4学时。二、课程内容第一节流体运动的描述 (一)拉格朗日法 (二)欧拉法 (三)流体质点的加速度，质点导数第二节欧拉法的基本概念 (一)流动的分类 (二)流线与迹线 (三)流管、过流断面、元流和总流 (四)流量、断面平均流速第三节连续性方程 (一)连续性微分方程 (二)连续性微分方程对总流的积分第四节流体微团运动分析 (一)微团运动的分解 (二)微团运动的组成分析 (三)有旋流动和无旋流动三、重点、难点提示和教学手段 (一)教学重点：连续性微分方程，理想液体运动微分方程，总流连续性方程，有旋流动和无旋流动。 (二)教学难点连续性微分方程。 (三)教学手段及教学环节教师提问一学生思考一教师讲授第四章流体动力学基础一、学习目的通过本章的学习，使学生理解元流和总流伯努利方程的物理意义和几何意义，理解并掌握流体运动微分方程、元流的伯努利方程、恒定总流的伯努利方程、恒定总流的动量方程、无粘性流体的无旋流动。本章计划6学时。二、课程内容第一节流体的运动微分方程 (一）无黏性流体的运动微分方程 (二)黏性流体的运动微分方程第二节元流的伯努利方程 (一)无黏性流体运动微分方程的伯努利积分 (二)元流伯努利方程的物理意义和几何意义 (三)黏性流体元流的伯努利方程第三节恒定总流的伯努利方程 (一)渐变流及其性质

静水压强的特性、液体平衡微分方程、水静力学的基本方程、作用在平面、曲面上的静水总压力及总压力的大小、方向和作用点。（二）教学难点液体平衡微分方程、压差计、作用在平面、曲面上的静水总压力。（三）教学手段及教学环节讲授——提问——讲授——习题第三章流体运动学一、学习目的通过本章的学习，使学生了解描述流体运动的两种方法，理解连续性微分方程、理想液体运动微分方程、实际流体的运动微分方程，掌握流线、迹线、过流断面、元流、总流等基本概念，恒定总流连续性方程。本章计划4学时。二、课程内容第一节流体运动的描述（一）拉格朗日法（二）欧拉法（三）流体质点的加速度，质点导数第二节欧拉法的基本概念（一）流动的分类（二）流线与迹线（三）流管、过流断面、元流和总流（四）流量、断面平均流速第三节连续性方程（一）连续性微分方程（二）连续性微分方程对总流的积分第四节流体微团运动分析（一）微团运动的分解（二）微团运动的组成分析（三）有旋流动和无旋流动三、重点、难点提示和教学手段（一）教学重点：连续性微分方程，理想液体运动微分方程，总流连续性方程，有旋流动和无旋流动。（二）教学难点连续性微分方程。（三）教学手段及教学环节教师提问——学生思考——教师讲授第四章流体动力学基础一、学习目的通过本章的学习，使学生理解元流和总流伯努利方程的物理意义和几何意义，理解并掌握流体运动微分方程、元流的伯努利方程、恒定总流的伯努利方程、恒定总流的动量方程、无粘性流体的无旋流动。本章计划6学时。二、课程内容第一节流体的运动微分方程（一）无黏性流体的运动微分方程（二）黏性流体的运动微分方程第二节元流的伯努利方程（一）无黏性流体运动微分方程的伯努利积分（二）元流伯努利方程的物理意义和几何意义（三）黏性流体元流的伯努利方程第三节恒定总流的伯努利方程（一）渐变流及其性质

(二)几种典型的局部水头损失系数 (三)局部阻碍之间的相互干扰第八节边界层概，念与绕流阻力三、重点、难点提示和教学手段 (一)教学重点：实际液体的两种流动型态的判别，均匀流的基本方程，圆管层流与紊流的流速分布、沿程阻力系数及沿程水头损失的计算，局部水头损失的计算。 (二)教学难点圆管层流与紊流的流速分布，紊流沿程阻力系数的计算。 (三)教学手段及教学环节讲授一提问—一讲授一习题第六章孔口、管嘴出流和有压管流一、学习目的通过本章的学习，使学生了解恒定孔口出流、管嘴出流、非恒定孔口管嘴出流的流量计算公式；掌握短管、简单长管、串联并联长管、沿程均匀泄流的水力计算方法，理解有压管路中水击产生的原因。本章计划4学时。二、课程内容第一节孔口出流 (一)薄壁小孔口恒定出流 (二)孔口的变水头出流第二节管嘴出流 (一)圆柱形外管嘴恒定出流 (二)收缩断面的真空 (三)圆柱形外管嘴的正常工作条件第三节短管的水力计算 (一)基本公式 (二)水力计算问题第四节长管的水力计算 (一)简单管道 (二)串联管道 (三)并联管道 (四)沿程均匀泄流管道第五节有压管道中的水击三、重点、难点提示和教学手段 (一)教学重点：恒定孔口出流、管嘴出流、非恒定孔口管嘴出流的流量计算，短管、长管的水力计算。 (二)教学难点串联、并联长管的水力计算。 (三)教学手段及教学环节讲授——提问一讲授第七章明渠流动一、学习目的通过本章的学习，使学生理解水力最优断面及允许流速的基本概念，掌握明渠均匀流各类问题的水力计算方法。理解明渠非均匀流中断面单位能量、临界水深等的基本概念，掌握恒定明渠流其流动状态的判别方法，能进行水面曲线的分析与绘制。本章计划8学时。二、课程内容第一节概述 (一)明渠流动的特点 (二)底坡 (三)棱柱形渠道与非棱柱形渠道

（二）几种典型的局部水头损失系数（三）局部阻碍之间的相互干扰第八节边界层概念与绕流阻力三、重点、难点提示和教学手段（一）教学重点：实际液体的两种流动型态的判别，均匀流的基本方程，圆管层流与紊流的流速分布、沿程阻力系数及沿程水头损失的计算，局部水头损失的计算。（二）教学难点圆管层流与紊流的流速分布，紊流沿程阻力系数的计算。（三）教学手段及教学环节讲授——提问——讲授——习题第六章孔口、管嘴出流和有压管流一、学习目的通过本章的学习，使学生了解恒定孔口出流、管嘴出流、非恒定孔口管嘴出流的流量计算公式；掌握短管、简单长管、串联并联长管、沿程均匀泄流的水力计算方法，理解有压管路中水击产生的原因。本章计划4学时。二、课程内容第一节孔口出流（一）薄壁小孔口恒定出流（二）孔口的变水头出流第二节管嘴出流（一）圆柱形外管嘴恒定出流（二）收缩断面的真空（三）圆柱形外管嘴的正常工作条件第三节短管的水力计算（一）基本公式（二）水力计算问题第四节长管的水力计算（一）简单管道（二）串联管道（三）并联管道（四）沿程均匀泄流管道第五节有压管道中的水击三、重点、难点提示和教学手段（一）教学重点：恒定孔口出流、管嘴出流、非恒定孔口管嘴出流的流量计算，短管、长管的水力计算。（二）教学难点串联、并联长管的水力计算。（三）教学手段及教学环节讲授——提问——讲授第七章明渠流动一、学习目的通过本章的学习，使学生理解水力最优断面及允许流速的基本概念，掌握明渠均匀流各类问题的水力计算方法。理解明渠非均匀流中断面单位能量、临界水深等的基本概念，掌握恒定明渠流其流动状态的判别方法，能进行水面曲线的分析与绘制。本章计划8学时。二、课程内容第一节概述（一）明渠流动的特点（二）底坡（三）棱柱形渠道与非棱柱形渠道