同济大学流体力学教学大纲正式稿

1、流体力学课程教学大纲 FluidMechanics课程编号： 学分：3 总学时： 54大纲执笔人：王振亚、王毅刚 大纲审核人：杨志刚一、课程性质与目的性质：流体力学是汽车学院发动机方向和车身方向的一门重要技术基础课程，是必不可少的先修课程。目的和意义：本课程的目的就是要通过各个教学环节，使学生掌握流体力学的基本知识（基本概念、原理和研究方法）、有关的计算方法和必要的实验技能，具备应用流体力学知识对实际问题进行分析和计算的能力，为后续专业课的学习和将来从事科学研究和专业技术工作打下良好基础。二、课程面向专业车辆工程的发动机方向和车身与空气动力学方向。三、课程基本要求 学生学习本课程应达到下列基本

2、要求：（1）正确理解流体力学中的一些基本概念和流动的基本特征；（2）掌握研究流体运动的一些基本方法；（2）熟练掌握连续性方程、伯努利方程、动量方程，对工程中的一般流体流动问题具有分析和计算的能力；（4）正确理解量纲分析和相似原理对实验的指导意义以及掌握一定实验技能与方法，具有测量流动参数、分析实验数据和编写实验报告的能力；（5）正确理解理想不可压缩流体流动与不可压缩粘性流动的基本原理与它们之间的区别，掌握流体在管道中运动阻力和水头损失的计算，绕物体流动的流体边界层性质。；（6）了解定常一元可压缩气流的基本知识。四、实验基本要求掌握一定实验技能与方法，具有测量流动参数、分析实验数据和编写实验报告

3、的能力五、课程基本内容绪论教学基本要求：（1）流体运动与流体力学；（2）流体力学与科学；（3）流体力学与工程技术；（4）流体力学的研究方法。 第一章 流体及其主要物理性质教学基本要求：（1）掌握流体的惯性、黏性、压缩性、膨胀性等主要物理性质；（2）理解流体微团及质点的概念、连续介质模型及建立的条件；（3）了解作用在流体上的力（质量力和表面力）。第二章 流体静力学教学基本要求：（1）理解和掌握流体静压强及其特性；（2）了解流体平衡微分方程式，理解其物理意义；（3）掌握流体静压强的分布规律及点压强的计算（利用等压面），（4）掌握流体静压强的量测和表示方法，掌握相对平衡原理，解决等压面的形状特别是自

4、由液面的形状问题，会计算旋转液体中各点的压强；（5）了解作用于平面壁和曲面壁上流体总压力的计算。第三章 流体运动学基础教学基本要求：（1）了解描述流体运动的两种方法；（2）理解描述流体流动的一些基本概念，如恒定流与非恒定流、流线与迹线、流管、流束与总流、过水断面、流量及断面平均流速等；（3）流体微团的的运动和变形第四章 流体动力学基础教学基本要求：（1）系统与控制体，雷诺输运定理（2）掌握对控制体的流体力学积分方程：连续性方程、伯努利方程、动量方程，并能熟练应用于求解工程实际问题；（3）了解动量矩方程及其应用；（4）掌握微分形式的流体力学基本方程第五章 实验流体力学及相似原理和量纲分析教学基本

5、要求：（1）掌握相似理论，量纲分析；（2）了解空气动力学实验设备；（3）了解汽车风洞试验技术第六章 理想不可压缩流体的定常流动 教学基本要求：（1）掌握理想不可压缩流体一元流动基本方程（2）熟悉不可压缩流体的平面势流理论；（3）了解理想流体有旋流动的基本定理。；第七章 粘性不可压缩流体流动教学基本要求：（1）了解雷诺实验过程及层流、紊流的流态特点，熟练掌握流态判别标准；（2）掌握圆管层流基本规律，了解紊流的机理和脉动、时均化以及混合长度理论；（3）了解尼古拉兹实验和莫迪图的使用，掌握阻力系数的确定方法；（4）理解流动阻力的两种形式，掌握管路沿程损失和局部损失的计算；（5）了解边界层概念、边界层

6、分离和绕流阻力。第八章 定常一元可压缩气流教学基本要求：（1）了解可压缩气流的一些基本概念，定常一元可压缩气流的基本方程；（2）了解定常一元等熵流动及其描述方法、和流动参数的关系；（3）了解正激波、喷管六和等截面管道中有摩擦的绝热流动。六、实验内容空气动力学实验：（1）空气动力学参数的测量，力、压力和流速测量（2）空气动力学实验设备风洞七、实验内容和主要仪器设备与器材配置序号实验项目内容提要实验类别每组人数实验学时主要仪器设备设备复套数主要消耗材料所在实验室验证综合设计1空气动力参数测量（1） 力、压力和流速测量方法（2） 风洞测量技术综合42模型风洞空气动力试验力、压力和流速测量综合2模型风

7、洞1风洞中心八、能力培养与人格养成教育培养应用流体力学知识对实际问题进行分析和计算的能力，为将来从事科学研究和专业技术工作打下良好基础。养成严谨、求实、求是、勇于创新的科学态度，认真、一丝不苟的科研作风。九、前修课程要求本课程的先修课程有高等数学、大学物理、理论力学，后续相关课程为汽车空气动力学及车身设计、内燃机原理、流体机械原理等。 十、实验预习和实验报告的要求、评价与考核（1）实验前熟悉实验所涉及的基本理论；（2）清楚实验目的、方法、实验设备及其功能；（3）实验报告清晰描述目的、原理、方法、实验流程、结果，并进行分析；（4）通过实验报告和期终考试评价和考核对实验的掌握程度。十一、学时分配序号内 容学 时 安 排小计理论课时实验课时习题课时上机课时1绪论222流体及其主要物理性质333流体静力学4154流体运动学基础555流体动力学基础821116实验流体力学与相似原理量纲分析5277理想不可压缩流体的定常流动558粘性不可压缩流体流动821119定常一元可压缩流体5510总 计456354十二、教材、实