《流体力学》教学大纲

《流体力学》教学大纲一、课程教学目的流体力学是土木工程专业的一门专业基础课，是学生学习专业课和从事本专业的工程设计、科研、和工作必备的理论基础。通过本课程的学习，使学生掌握流体运动的基本概念、基本理论与分析方法，理解不同流体的特点，学会常见的流体力学的计算，通过实验课，理解常见水流运动特点，增强动手能力，掌握必要的量测技能与整理实验数据的能力，为学习后续课程和专业技术工作打下基础。该课程的主要包括流体的物理性质、流体静力学、流体动力学、流体在管内的流动等。二、课程教学基本要求1．课程重点：流体静压强的特性，流体静力学基本方程式的应用，静止流体作用在平面、曲面上的力；流体运动的基本概念，伯努利方程式的应用，泵对流体能量的增加，动量定理的应用；圆管层流的运动规律，沿程及局部阻力的计算。2．课程难点：静止流体作用在平面、曲面上的力；实际流体伯努利方程式的推导，输运公式的推导，能量方程、动量方程的灵活应用；实际流体运动微分方程式的推导。3．能力培养要求：通过本课程的学习，了解流体的物理性质，掌握流体的平衡规律、流体的运动规律、流体与其接触的固体壁面间的受力特点、压力管路中的水力计算、气体动力学基础知识及非牛顿流体运动规律等内容。培养学生掌握流体力学的基础理论，掌握排水供水中管道的布置、水泵的选择及水塔的修建，有效地正确地解决土木工程中所遇到的各种流体力学问题。三、课程教学内容与学时课堂教学（28学时）1．流体的主要物理性质（2学时）1.1流体的连续性、流动性1.2压缩性和膨胀性1.3粘滞性2．流体静力学（7学时）2.1作用在流体上的力2.2流体静压力及特征2.3流体静力学基本方程式2.4测压管等基本知识2.5流体相对平衡2.6静止流体作用在平面上的力2.7静止流体作用在曲面上的力3．流体动力学（7学时）3.1流体动力学中的一些基本概念3.2连续性方程3.3理想流体运动微分方程、能量方程3.4实际流体能量方程等3.5实际流体稳定流动总能量方程式3.6泵对液体能量的增加4．流体在管内的流动（7学时）4.1流体流动性质4.2实际流体运动微分方程式4.3管路中流动阻力产生的原因及分类4.4因次分析和相似原理4.5层流与紊流4.6圆管层流分析4.7紊流理论浅析4.8流体流动的沿程能量损失和局部能量损失的计算4.9管路的计算5．孔口、管嘴出流和有压管流(3学时)5.1孔口、管嘴出流的基本公式5.2短管的水力计算5.3长管的水力计算6．明渠流动(2学时)6.1明渠均匀流6.2明渠流动状态6.3明渠非均匀渐变流微分方程实验教学（4学时）实验一：水静力学实验实验二：能量方程的验证实验三：沿程和局部局部阻力损失系数的测定实验四：雷诺实验通过实验掌握能量方程流动阻力损失、流体流态等基本流体动力学规律的原理，使学生学会测试方法，实验设备和仪器的使用，实验数据的测取与处理。四、教材与参考书教材1．谢振华编，《工程流体力学》，冶金工业出版社，2007年，第3版2．禹华谦编，《工程流体力学》，西南交通大学出版社，2007年，第2版参考书1．伍悦摈主编．工程流体力学（第一版）.北京:中国建筑工业出版社，20062．刘鹤年编，《流体力学》，中国建筑工业出版社，2001年，第1版3．莫乃榕编，《工程流体力学》，华中科技大学出版社，20