《流体力学（一）》课程教学大纲

1、流体力学（一）课程教学大纲课程编号01825021课程名称（中文）流体力学（一）（英文）Fluid Mechanics (I)课程基本情况1. 学分：5 学时: 50 (课内学时: 50 实验学时: )2. 课程性质：学科基础课3. 适用专业：理学 适用对象：本科 4. 先修课程：理论力学、材料力学、弹性力学（一）等5. 首选教材：流体力学的基本理论王振华 上海大学出版社 2001 二选教材：流体力学吴望一 北京大学出版社 1982 参考书目：流体力学庄礼贤等 中科大出版社 Continuum Mechanics ,Y.C.Fung6. 考核形式：考试（开闭卷结合）7. 教学环境：课堂课程教学

2、目的及要求教学目的及要求：要求学生掌握流体力学的基本概念及其方程组。理解基本方程各项的物理含义及推演的主要数学工具。了解采用基本方程组求解实际问题的常用方法。课程内容及学时分配课程内容及学时分配（一）第01章：有关的数学知识简介（ 10学时 ）1应变曲线坐标系简介：理解坐标的建立，圆弧长，圆面积，拉梅系数。掌握柱面坐标系和球面坐标系的拉梅系数。2场论的有关知识简介：理解梯度,散度,奥高定理,旋度,司托克斯定理。掌握直角、柱面和球面坐标系中梯度、散度、旋度的表达式及场论主要公式。3卡氏张量简介：理解张量的一系列最基本的概念，掌握张量的简单运算及推演。（二）第02章：有关的热力学知识简介（ 7学时

3、 ）1热力状态和状态方程：理解状态和状态方程的概念。掌握完全气体的范德瓦尔斯气体的状态方程式。2功、热量和熵：理解功、热量和熵的物理含义。掌握可逆过程中膨胀、热量和熵增量的计算式。3热力学第一定律和内能：理解内能的物理含义，热力学第一定律的实质。掌握热力学第一定律，内能的表达式。4焓、比热和过程方程式：理解焓和比热的物理含义，过程方程的定义，掌握焓的表达式及几种主要热力过程的过程方程。5热力学第二定律，可逆、不可逆过程：理解可逆过程和不可逆过程及热力学第二定律的实质。掌握热力学第二定律。6 热机效率和制冷系数：理解正向和逆向卡诺循环。掌握可逆和不可逆热机和制冷机的效率或制冷系数。7熵增量的计算

4、热力学微分方程：理解状态参数的变化与过程无关。掌握不同热力过程中熵的计算及主要的热力学微分方程。（三）流体力学的基本概念（ 19学时 ）1流体固体的主要差别和流体易流性：理解流体与固体的力学差别，掌握流体的定义。2流体的连续性和准平衡假设：理解两个假设的真实含义，掌握流体质点、流体微团及时间微分dt的定义。3流体的压缩性：理解压缩性和压缩程度及其不同的数学表达形式，掌握可压缩流体和不可压缩流体的概念。4流体的粘滞性:理解牛顿粘性实验的条件及结果,粘性系数,掌握牛顿粘性公式。5流体受力状态的一般分析:理解基元体分析法,掌握表示流体应力状态的二阶应力张量Pir6流体流动的解析表示法:理解实体法和当

5、地法的着眼点和出发点及描述方法,掌握速度场,加速度场,当地加速度场及转移加速度场.7流体流动的几何表示法和流场:理解迹线、流线及场的概念和分类，掌握直角、柱面、球面坐标系中速度场和加速度场的表达式。8流体流动的速度分解定理：理解定理的实质，由来及各项的物理含义，掌握角速度张量Wir和应变率张量Sir.9流体力学的本构方程式：理解方程的四个附加条件，掌握方程的张量表达形式。10流体力学的理想模型及静压：理解各类理想模型的定义，掌握压力大小的两种表达方式。11流体的表面张力现象：理解现象及力学描述，掌握两种液体交角面上的应力差异与表面张力的关系式。（四）第二章：流体力学的基本方程和基本方程组（ 14学时 ）1流体的连续方程：理解方程的实质、推演、表达形式及各项的物理含义，掌握可压缩流体等的连续方程。2流体的运动方程：理解方程的实质、推演、表达式及各项的物理含义，掌握牛顿流体、可压缩粘性流体等的运动方程。3流体的能量方程：理解方程的实质、推演、表达形式及各项的物理含义，掌握牛顿流体、可压缩粘性流体等的能量方程。4流体力学的基本方程组：理解基本方程组的构成条件，掌握牛顿流体、可压缩粘性流体等的基本方程组。5基本方程组的初始和边界条件：理解初始条件及边界条件的确定原则，掌握无穷远处的边界条件、固流、流流界面的边界条件。配套实践环节说明大纲编写责任人 力 学 （教研组） 王振