流体力学龙天渝建环专业课程教案

《流体力学》课程教案〔建筑环境与设备工程专业〕本章的教学目标及根本要求本章为绪论，涉及到流体的定义、作用在流体上的力、流体的根本的典型区分，连续介质模型、不行压缩流体和抱负流体的定义，了解内摩擦定律分析解决液膜条件下流体的运动及及其与固体间的相互作用问题。本章各节教学内容〔列出节名〕及学时安排22学时;流体的惯性,1-1,4,不行压缩流体和抱负1-7，8，12本章教学内容的重点和难点模型及流体的主要物理性质。定律分析求解液膜条件下流体的运动及及其与固体间的相互作用问题。本章教学内容的深化和拓宽：性与内部特性的区分。本章教学方式〔手段〕及教学过程中应留意的问题；际应用相结合的思维习惯。教学方式以课堂教学为主。本章的主要参考书目：周光炯等编·流体力学·第2版·北京：高等教育出版社，2023屠大燕主编·流体力学与流体机械·北京：中国建筑工业出版社，1999刘鹤年编·水力学·北京：中国建筑工业出版社，1999流体力学1998陈卓如主编工程流体力学1992潘文全·工程流体力学·北京：清华大学出版社，1988汪兴华·工程流体力学习题集·北京：机械工业出版社，1983山东工学院东北电力学院·工程流体力学·北京：电力工业出版社，1980ClaytonT.Crowe,DonaldF.ElgerandJohnA.Roberson.EngineeringFluidMechanics.7thed.NewYork:JohnWiley&Sons,2023VennardJKandRLStreet.ElementaryFluidMechanics.6thed.NewYork:JohnWiley&Sons,198271-1,4,7,8,12单元1教学内容：流体力学在本专业中的作用,流体的定义，惯性、压缩性与膨胀性了解流体力学在学科中的地位和作用；明确流体的定义；了解流体的特点及流体的连续介质模型；了解流体惯性的度量方法；了解流体的压缩性与膨胀性的定义及数量级；明确不行压缩流体的概念。本单元的教学方式；教学方式为课堂讲解为主，并关心以固体和流体的差异进展比照讲解。本单元师生活动设计：以提问为主，可邀请同学自愿答复或者点名答复。1-1,1-4单元 2本单元教学内容：，流体的连续介质模型及压缩性与膨胀性，不行压缩流体的概念内部表达——流淌方式沿运动的法线方向有衰减地传递，机械能损失；流体粘性的定量争论：牛顿内摩擦试验及内摩擦定律；流体粘性的度量：黏度的定义及影响流体黏度的因素；牛顿内摩擦定律的应用；作用在流体上的力本单元的教学方式：教学方式以讲解及推导为主。本单元师生活动设计：以提问为主进展师生互动，可邀请同学自愿答复或者点名答复。本单元的讲课提纲、板书设计：流体粘性的表现形式：外部表达——黏附在固体外表上；内部表达——流淌方式沿运动的法线方向有衰减地传递，机械能损失流体微团运动的根本形式；流体粘性的定量争论：牛顿内摩擦试验；牛顿内摩擦定律流体粘性的度量：黏度的定义;温度变化对流体黏度的影响;压强变化对流体黏度的影响。牛顿内摩擦定律的应用牛顿内摩擦定律的应用范围应用牛顿内摩擦定律举例两类作用力——非接触的质量力与通过外表作用的接触力51-7，1-9，1-12其次章流体静力学本章的教学目标及根本要求：之间的相互作用力。本章各节教学内容〔列出节名〕及学时安排；42学时：1：流体静压力的特点，静止流体中的力平衡关系，重力场中的压力分布规律2：测压原理及其应用，流体静压力的表达方式及其物理意义3：相对静止流体中的压力分布及其应用4：静止流体作用在固体外表上的总作用力本章教学内容的重点和难点：外表之间的相互作用力。本章的难点有三：流体的运动与静止的概念很多学生不能清楚理解；流体压力的表达有多种方式，各种方式之间的关系简洁混淆；学生已经有静止液体中的压力分布、浮力原理等流体静力学的学问，如何将之引入理论的框架是主要的教学难点。本章教学内容的深化和拓宽：样的理论分析方法是本章教学要坚持和突出的主线，依据这条主线，可引导学生建立起理论分析方法与实际应用相互结合的思维理念。。本章教学方式〔手段〕及教学过程中应留意的问题：于流体力学的假设干零散的学问并将之纳入流体力学的系统理论框架之中，以引导学生产生对科学理论探究的兴趣。本章的主要参考书目：周光炯等编·流体力学·2版·北京：高等教育出版社，2023屠大燕主编·流体力学与流体机械·北京：中国建筑工业出版社，1999刘鹤年编·水力学·北京：中国建筑工业出版社，1999陈卓如主编·工程流体力学·北京：高等教育出版社，1992潘文全·工程流体力学·北京：清华大学出版社，1988山东工学院东北电力学院·工程流体力学·北京：电力工业出版社，1980ClaytonT.Crowe,DonaldF.ElgerandJohnA.Roberson.EngineeringFluidMechanics.7thed.NewYork:JohnWiley&Sons,2023VennardJKandRLStreet.ElementaryFluidMechanics.6thed.NewYork:JohnWiley&Sons,19827．本章的思考题和习题：习题2-1,5,8,10,12,13,16,17,19,20,22,25单元 1本单元教学内容：测压原理及其应用流体流体静止的概念流体静压力的特点静止流体中的力平衡关系重力场中的压力分布规律本单元的教学方式：课堂讲解。在理清根本概念的根底上重点进展微元体的力平衡关系推导并在简洁重力场中积分，以得出流体静压力分布的简洁结论。本单元师生活动设计：以提问为主进展师生互动，可邀请同学自愿答复或者点名答复。本单元的讲课提纲、板书设计：流体静止的概念和力学特征；流体静压力的概念及特点——辅以图说明中学的流体静压力特点试验；作微元受力分析图，标注各力的表述关系，给出对应的数学推导表达式导出对应的液体中压力分布表达式2-1单元 21．本单元教学内容：测压原理及其应用流体静压力的表达方式及其物理意义2．本单元的教学方式：以课堂讲解为主，辅以试验室演示试验。3．本单元师生活动设计：以提问为主进展师生互动，可邀请同学自愿答复或者点名答复。4．本单元的讲课提纲、板书设计：给出重力场条件下的积分全过程；用问答方式给出关于等压面的三条件，辅以例子说明；给出测压原理的数学表达式，再以文字表述加强；用复式测压计为例说明测压原理的应用，强调测压路径的概念；给出压力计量及表达的方式，说明确定压力与相对压力的联系及应用习惯；给出压力各种单位之间的换算关系52-5,8,10,12单元 31．本单元教学内容：相对静止流体中的压力分布及其应用2．本单元的教学方式：课堂争论。3．本单元师生活动设计：以提问为主进展师生互动。4．本单元的讲课提纲、板书设计：流体相对静止的概念及其力学特征；给出水平匀速旋转容器中流体运动的物理模型问答方式给出对应的质量力表达问答方式给出对应条件下的力平衡关系及其积分问答方式争论对应条件下的等压面方程及自由液面外形问答方式争论旋转液体对平面壁的作用力归纳求解相对静止流体中压力分布规律及其与固体壁面作用力的一般方法52-13,16,17单元 41．本单元教学内容：静止流体作用在平面壁上的总压力静止流体作用在曲面壁上的总压力静止流体作用在物体外表上的总压力2．本单元的教学方式：以课堂讲解为主，辅以课堂争论。3．本单元师生活动设计：以提问为主进展师生互动，可邀请同学自愿答复或者点名答复。4．本单元的讲课提纲、板书设计：给出静止液面下平面受力作用的一般性表述图示积分得到关于静止流体作用在平面壁上总压力的表达式，辅以文字说明给出静止液面下曲面受力作用的一般性表述图示积分得到关于静止流体作用在曲面壁上总压力的表达式强调力的分解求和方法分别争论水平方向及垂直方向上总压力表达式的区分问答方式引入压力体的作法及步骤举例争论压力体方法在求解静止流体对物体作用力的作用及其与阿基米德原理的联系及区分52-19,20,22,25本章的教学目标及根本要求：用的连续性方程、伯努利方程和动量方程。通过本章的教学，要求学生把握总流连续性方程，伯努利方程，动量方程的应用。流体动力学问题。本章各节教学内容及学时安排：510学时单元争论流体运动的两种方法流体运动的根本概念 2学时2：一元流淌模型，连续性方程，沿流线的伯努利方程 2学时3：缓变流断面上的压强分布规律，总流的伯努利方程2学时单元伯努利方程的应〔皮托管文特里流量计等〕 2学时单元5：动量方程式及其应用 2学时本章教学内容的重点和难点：本章的重点是：流线和迹线，定常流和非定常流，一元流体程。本章的难点是：连续性方程、伯努利方程和动量方程的应用。本章教学内容的深化和拓宽：规律；动量方程与其它方法相比的具体优点。本章教学方式〔手段〕及教学过程中应留意的问题：具体表达。本章的主要参考书目：周光炯等编·流体力学·2版·北京：高等教育出版社，2023屠大燕主编·流体力学与流体机械·北京：中国建筑工业出版社，1999刘鹤年编·水力学·北京：中国建筑工业出版社，1999陈卓如主编·工程流体力学·北京：高等教育出版社，1992潘文全·工程流体力学·北京：清华大学出版社，1988山东工学院东北电力学院·工程流体力学·北京：电力工业出版社，1980ClaytonT.Crowe,DonaldF.ElgerandJohnA.Roberson.EngineeringFluidMechanics.7thed.NewYork:JohnWiley&Sons,2023VennardJKandRLStreet.ElementaryFluidMechanics.6thed.NewYork:JohnWiley&Sons,198273-1,3,4,6,9~11,14,16,17,19,20,21,24,26单元 1教学内容：了解争论流体运动参数连续变化规律的两种方法：欧拉法，拉格朗日法了解关于流体流淌的根本概念：流场分类，流线及迹线方程本单元的教学方式：教学方式为讲解为主，并关心以固体和说明。本单元师生活动设计：以提问为主，可邀请同学自愿答复或者点名答复。本单元的讲课提纲、板书设计：依据生活中的阅历提出欧拉法，拉格朗日法的问题拉格朗日法着眼点及拉格朗日变数欧拉法着眼点及欧拉变数〔空间坐标〕介绍关于流淌根本概念在实际工作中的应用画图说明流线，并以此推导流线的微分方程本单元的作业布置：习题3-1,3,4,6单元 2本单元教学内容：；连续性方程；沿流线的伯努利方程连续性方程；本单元的教学方式：教学方式为讲解及推导为主，并关心以静止和运动之间的差异进展比照讲解。本单元师生活动设计：以提问为主进展师生互动，可邀请同学自愿答复或者点名答复。本单元的讲课提纲、板书设计：流体微团运动的根本形式，与固体的具体区分举例说明一元流淌模型取元流作为争论对象，通过质量守恒推导连续性方程通过热力学第肯定律在元流上推导伯努利方程方本单元的作业布置：习题3-9~11单元 3本单元教学内容：缓变流断面上的压强分布规律；总流的伯努利方程；总流的伯努利方程的使用条件本单元的教学方式：教学方式为讲解及推导为主，并关心以有粘和无粘之间的差异进展比照讲解。着重讲解元流的受力分析以及总流的伯努利方程。本单元师生活动设计：以提问为主进展师生互动，可邀请同学自愿答复或者点名答复。本单元的讲课提纲、板书设计：均匀流与非均匀流，缓变流和急变流；缓变流的特点；缓变流断面上的压强分布规律；总流的伯努利方程；总流的伯努利方程的使用条件本单元的作业及思考题布置：总流的伯努利方程和总流的伯努利方程的使用条件单元 4本单元教学内容：沿流线的伯努利方程的应用程的应用的例题本单元师生活动设计：以提问为主进展师生互动，可邀请同学自愿答复或者点名答复。特别与能量守恒方程进展比照。43-14,16,17,19单元 5本单元教学内容：系统及掌握体，掌握面的根本概念动量方程式及其应用本单元的教学方式：物理现象的解释和通过例题、生活中的自然现象进动量方程式的讲解本单元师生活动设计：以提问为主进展师生互动，可邀请同学自愿答复或者点名答复。本单元的讲课提纲、板书设计：系统及掌握体，掌握面的根本概念；动量方程的推导弯管受力射流喷嘴受力习题小结53-20,21,24,26第四章 流淌阻力和能量损失本章的教学目标及根本要求：容包括流淌状态、速度分布、流量及压差的计算、能量损失的规律及λ，并析解决管内流体的运动及水力计算问题。本章各节教学内容及学时安排：510学时1：沿程损失和局部损失，流体流淌的两种状态，临界雷诺数 2学时单元2 圆管中的层流流淌，湍流的脉动现象准时均化的概念 2学时3：，圆管中的湍流流淌，沿程阻力系数λ的试验争论2学时单元4：管道流淌的局部损失 2学时单元5：应用举例 2学时本章教学内容的重点和难点：本章的重点是：Re数定义式，流态推断；沿程阻力与局部阻力计算式；圆管内层、湍流淌的特征；不同Re数下对应的λ计算。本章的难点是：λ值的分区；非圆形管道的d值；时均化模型、普朗特混合长假说及对湍流中流淌参数和雷诺切应力算式的处理。本章教学内容的深化和拓宽:路中的阻力计算方法。〔手段〕及教学过程中应留意的问题:引入时均化模型和普朗特混合长假说来处理其流淌参数和雷诺应力式等，提示学生对上述理论加深理解。本章的主要参考书目:周光炯等编.流体力学,2版.北京：高等教育出版社，2023屠大燕主编.流体力学与流体机械.社，1999刘鹤年编.水力学.北京：中国建筑工业出版社，1999李玉柱苑明顺编.流体力学.北京：高等教育出版社，1998陈卓如主编.工程流体力学.北京：高等教育出版社，1992潘文全.工程流体力学.北京：清华大学出版社，1988汪兴华.工程流体力学习题集.1983.工程流体力学.北京：电力工业出版社，1980ClaytonT.Crowe,DonaldF.ElgerandJohnA.Roberson.EngineeringFluidMechanics.7thed.NewYork:JohnWiley&Sons,2023VennardJKandRLStreet.ElementaryFluidMechanics.6thed.NewYork:JohnWiley&Sons,1982本章的思考题和习: 习题2416。单元 1教学内容：了解流淌阻力和水头损失的概念、分类及相应的计算公式了解雷诺试验、流淌状态与水头损失的关系流态判别标准—临界雷诺数及其所包含的物理实质本单元的教学方式: 教学方式为讲解为主，并协作示意图、关心以试验来加深学生对层、湍流流态的理解。并结合例题来进一步加深学生对上述计算式的应用。本单元师生活动设计: 以提问为主，可邀请同学自愿答复或者点名答复。本单元的讲课提纲、板书设计:流淌阻力和水头损失的概念、分类及相应的计算公式依据雷诺试验，并结合生活阅历来进一步了解层、湍流的区分画图说明流淌状态与水头损失间的关系雷诺数的物理实质及作为流态判别的依据本单元的作业布置: 习题4-1,22本单元教学内容：推导圆管中层流过流断面上速度分布规律的过程，已及对应的流量公式、平均流速与最大流速公式、动能与动量修正系数值、切应力分布规律等湍流的脉动现象准时均化的概念：包括时均化模型的提出、时均速度准时均压强的表达式等湍流中的切向应力：包括分子粘性切应力和附加切应力的概念及公式，及引入普朗特混合长假说推出的附加切应力的数学表达式的常用形式圆管中的湍流构造及“水力光滑管”与“水力粗糙管”概念、及对管内流淌的处理方法本单元的教学方式：教学方式为讲解为主，推导圆管中层流的有关方程，并引用时均化模型及普朗特混合长假说来进一步描述湍流流淌。本单元师生活动设计：以提问为主进展师生互动，可邀请同学自愿答复或者点名答复。本单元的讲课提纲、板书设计：推导圆管中层流过流断面上速度分布规律及对应的其它公式湍流的脉动现象准时均化模型、普朗特混合长等概念画图表示脉动现象及湍流速度的时均值画图表示普朗特混合长与脉动速度的关系通过湍流构造分析，引入“水力光滑管”与“水力粗糙管”概念及应用圆管内湍流构造各层的速度分布式及计算湍流沿程损失的基本关系式本单元的作业布置：加强理解对湍流流淌中各运动参数的处理方法。3本单元教学内容：了解圆管内湍流构造各层的速度分布式把握计算湍流沿程损失的根本关系式尼古拉兹人工粗糙管试验：包括试验原理、尼古拉兹试验曲线、及由此划分的五个阻力区域—各区域的雷诺数范围、特点及对应的λ计算公式等会使用莫迪图来查取λ的方法非圆形断面管道的沿程损失计算〔包括当量直径和水力半径概念〕等本单元的教学方式：教学方式为讲解及推导为主，并结合所得试验曲线来比照讲解。着重讲解λ值在不同流态下的特点。本单元师生活动设计：以提问为主进展师生互动，可邀请同当量直径代替。本单元的讲课提纲、板书设计：介绍尼古拉兹人工粗糙管试验：包括所遵循的试验原理和尼古拉兹试验曲线；及五个阻力区域：包括各区域对应的雷诺数范围、特点和λ的计算公式等进一步说明五个阻力区域所表现出的特点莫迪图的特点及由图来查取λ的方法等几种非圆形断面管道的沿程损失计算：包括当量直径的计算等本单元的作业及思考题布置：4-4,5,8,114本单元教学内容：局部损失的形成、特点断面突然扩大的局部损失的计算局部损失的一般计算公式、局部损失的当量长度等本单元的教学方式：教学方式为讲解及推导为主。本单元师生活动设计：以提问为主进展师生互动，可邀请同学自愿答复或者点名答复。本单元的讲课提纲、板书设计：画图说明局部损失的由来；由断面突然扩大为特例导出局部损失计算式局部损失的当量长度概念4-165本单元教学内容：习题课本单元的教学方式：物理现象的解释和通过例题进展能量方程的应用讲解。本单元师生活动设计：以提问为主进展师生互动，可邀请同学自愿答复或者点名答复。5．本单元的作业布置：4-28，4-30，4-32第五章孔口管嘴管道流淌本章的教学目的及根本要求：目 的：使学生了解恒定孔口出流、管嘴出流的流量计算公式；把握简洁管、串联并联管、的水力计算方法。根本要求：解孔口出流、管嘴出流、流的根本计算方法，能娴熟计算简洁管、串联并联管的水力计算。本章各节的教学内容及学时安排：24学时单元1：孔口出流，管嘴出流 2学时单元2 简洁管、串联并联管的水力计算 2学时本章教学内容的重点和难点：重点：孔口出流、管嘴出流；简洁管、串联并联管的水力计算原理与方法。难点：孔口出流、管嘴出流，管道的综合阻力系数本章教学内容的深化和拓宽：深化：管网的水力计算本章教学方式〔手段〕及教学过程中应留意的问题：教学方式：讲授——提问——讲授选取与计算。本章的主要参考书目：周光炯等编. 流体力学,第2版. 北京：高等教育出版社，2023屠大燕主编. 流体力学与流体机械. 北京中国建筑工业出版社，1999刘鹤年编.水力学. 北京：中国建筑工业出版社，1999李玉柱,苑明顺编. 流体力学. 北京：高等教育出版社，1998陈卓如主编. 工程流体力学. 北京高等教育出版社，1992潘文全. 工程流体力学. 北京：清华大学出版社，1988汪兴华. 工程流体力学习题集. 北京：机械工业出版社，1983山东工学院东北电力学院. 工程流体力学. 北京：电力工业出版社，1980ClaytonT.Crowe,DonaldF.ElgerandJohnA.Roberson.EngineeringFluidMechanics.7thed.NewYork:JohnWiley&Sons,2023VennardJKandRLStreet.ElementaryFluidMechanics.6thed.NewYork:JohnWiley&Sons,19827.本章的习题: 习题：5-2、6-3、5-5、5-15、5-16、5-20单元1本单元教学内容：薄壁小孔口的自由出流薄壁小孔口的漂浮出流流量系数的影响因素恒定管嘴出流恒定管嘴出流真空计算本单元的教学方式〔手段〕: 讲授本单元师生活动设计：讲授——提问——讲授本单元的讲课提纲、板书设计〔电子教案〕:薄壁小孔口的自由出流的流量计算薄壁小孔口的漂浮出流流量计算流量系数的影响因素恒定管嘴出流流量计算恒定管嘴出流真空计算本单元的作业布置：习题：5-2、6-3、5-5单元 2本单元教学内容：简洁管路的水力计算串联管路的水力计算并联管路的水力计算例题分析本单元的教学方式〔手段〕：讲授本单元师生活动设计：讲授——提问——讲授本单元的讲课提纲、板书设计〔电子教案〕：简洁管路的水力计算串联管路的水力计算薄壁小孔口的漂浮出流流量计算并联管路的水力计算例题分析5.本单元的作业布置：习题：5-15、5-16、5-20第七章不行压缩流体动力学根底本章的教学目标及根本要求：质点导数，流体微团的根本形式，有旋运动与无旋运动，连续性方N-S方程，以及N-S方程的意义和应用。析解决流体的流淌问题。本章各节教学内容及学时安排：48学时流体微团运动的根本形式，有旋运动与无旋运动学时2学时3：N-S方程的推导及物理意义2学时单元N-S方程的定解条件和应用举例 2学时本章教学内容的重点和难点：本章的重点是：连续性方程，通过微元体分析法推导N-S方程。N-S方程的定解条件和应用本章教学内容的深化和拓宽：通过N-S其它学科中的应用。本章教学方式〔手段〕及教学过程中应留意的问题：具体表达。本章的主要参考书目：..屠大燕主编.流体力学与流体机械.社，1999刘鹤年编.水力学.北京：中国建筑工业出版社，1999,苑明顺编.流体力学.1998潘文全.工程流体力学.北京：清华大学出版社，1988汪兴华.工程流体力学习题集.1983山东工学院东北电力学院.工程流体力学.出版社，1980ClaytonT.Crowe,DonaldF.ElgerandJohnA.Roberson.EngineeringFluidMechanics.7thed.NewYork:JohnWiley&Sons,2023VennardJKandRLStreet.ElementaryFluidMechanics.6thed.NewYork:JohnWiley&Sons,198277-1，7-2，7-5，7-7，7-9单元 1教学内容：了解质点导数的定义和物理意义流体微团运动的根本形式：包括平移、旋转、线变形、角变形，对速度重量使用泰勒开放有旋运动与无旋运动速度环量本单元的教学方式：微团运动的根本形式。本单元师生活动设计：以提问为主进展师生互动，可邀请同学自愿答复或者点名答复。本单元的讲课提纲、板书设计：流体微团运动的根本形式，与固体的具体区分画图表示流体速度在空间的泰勒开放有旋运动与无旋运动速度环量本单元的作业及思考题布置：7-1,7-222．教学内容：连续性方程以应力表示的运动方程本单元的教学方式：教学方式为讲解及推导为主，留意说明流体微团分析的意义与作用。本单元师生活动设计：以提问为主进展师生互动，可邀请同学自愿答复或者点名答复。本单元的讲课提纲、板书设计：使用微团分析法，通过质量守恒推导连续性方程微元体在有粘条件下的受力分析，张量；运用牛顿其次定律对微元体的运动进展分析；使用微团分析法，通过牛顿其次定律推导应力形式表达的粘性流体运动方程本单元的作业及思考题布置：7-531．本单元教学内容：本构方程，广义牛顿内摩擦定律N-S方程，意义及争论2．本单元的教学方式：行比照讲解。着重讲解微元体的受力分析以及本构方程。本单元师生活动设计：以提问为主进展师生互动，可邀请同学自愿答复或者点名答复。将向量概念延长表达张量。本单元的讲课提纲、板书设计：推广牛顿内摩擦定律，得广义牛顿内摩擦定律，并封闭法向应力项本构方程代入应力形式表达的粘性流体运动方程，得N-S方程，分析各项的物理意义简化各项得到欧拉方程和流体平衡微分方程本单元的作业及思考题布置：N-S方程各项的物理意义4本单元教学内容：N-S方程的定解条件应用举例本单元的教学方式：通过实际问题的分析，了解N-S方程的应用本单元师生活动设计：以提问为主进展师生互动，可邀请同学自愿答复或者点名答复。本单元的讲课提纲、板书设计：N-S方程的定解条件圆管中的层流流淌本单元的作业及思考题布置：7-9第八章绕流运动1．本章的教学目标及根本要求：流函数、势函数存在的条件和定义；边界层的概念；边界层内、外流淌区域的流态及所应遵循的运动规律；曲面边界层的分别现象；物体的阻力计算；悬浮速度等。的计算问题。2。教学内容〔列出节名〕及学时安排：36学时1：流函数、势函数存在的条件和定义2：边界层的根本概念，曲面边界层的分别现象3：物体的阻力，悬浮速度本章教学内容的重点和难点：本章的重点是：流函数、势函数、边界层的根本概念、边界层分别现象的争论等。本章的难点是：流函数、势函数的计算；使用边界层理论分析绕流问题本章教学内容的深化和拓宽：N-S的应用；这些为我们今后处理其它的力学问题供给了很好的借鉴作用。本章教学方式〔手段〕及教学过程中应留意的问题：的理解。本章的主要参考书目：周光炯等编·流体力学·2版·北京：高等教育出版社，2023屠大燕主编·流体力学与流体机械·北京：中国建筑工业出版社，1999刘鹤年编·水力学·北京：中国建筑工业出版社，1999潘文全·工程流体力学·北京：清华大学出版社，1988山东工学院东北电力学院·工程流体力学·北京：电力工业出版社，1980ClaytonT.Crowe,DonaldF.ElgerandJohnA.Roberson.EngineeringFluidMechanics.7thed.NewYork:JohnWiley&Sons,2023VennardJKandRLStreet.ElementaryFluidMechanics.6thed.NewYork:JohnWiley&Sons,198278-3、8-5、8-21，8-22单元 1本单元教学内容：速度势函数定义及存在条件势函数性质流函数定义及存在条件流函数性质速度势函数和流函数之间的关系本单元的教学方式：教学方式为讲解为主。着重讲解流函数及速度势函数的存在条件以及性质的推导。本单元师生活动设计：以提问为主进展师生互动，可邀请同学自愿答复或者点名答复。本单元的讲课提纲、板书设计：势函数定义及存在条件速度势函数性质流函数定义及存在条件流函数性质速度势函数和流函数之间的关系本单元的作业布置：8-3，8-52本单元教学内容：边界层的概念、及应用边界层理论来处理粘性流体绕物体流淌的方法、特点、边界层内流淌构造边界条件及边界层内压强p的分布规律，即曲面边界层分别现象的概念及发生分别的条件本单元的教学方式：教学方式为讲解为主，着重讲解概念和物理意义。本单元师生活动设计：以提问为主进展师生互动，可邀请同学自愿答复或者点名答复。本单元的讲课提纲、板书设计：边界层的概念、特点、边界层内流淌构造及用雷诺数推断流态的算式边界层边界条件及边界层内压强p的分布规律曲面边界层分别现象的概念及发生分别的条件画图说明边界层分别现象本单元的作业布置：课后须加强概念及物理意义的理解3本单元教学内容：绕流物体受到的作用力：分为阻力和升力摩擦阻力和压差阻力：包括其定义、计算式、阻力系数公式的关系悬浮速度本单元的教学方式：教学方式为讲解为主。并协作有关图来加深学生对随变化关系的理解。本单元师生活动设计：以提问为主进展师生互动，可邀请同学自愿答复或者点名答复。本单元的讲课提纲、板书设计：绕流物体受到的作用力：分为阻力和升力摩擦阻力和压差阻力悬浮速度5．本单元的作业布置：8-21，8-22第九章 一元气体动力学根底教学目标及根本要求：把握音速和马赫数的概念,理解微弱扰动波在气体空间中的传播特点;把握一元等熵气流的根本方程;把握抱负气体在非等截面管中的流淌特点;了解实际气体在等温顺绝热管中的流淌特点。教学内容及学时安排：42学时1音速和马赫数,微弱扰动波在气体空间中的传播2一元等熵气流的根本方程3气体在变截面管中的流淌4气体在等温顺绝热管中的流淌重点和难点：音速、膨胀波和激波的根本概念;可压缩性气流速度、压强与流道断面积的关系深化和拓宽：正激波前后压强比、密度比的关系(朗金-雨贡纽关系);等断面管的有摩擦绝热流淌参考书：潘文全等编. 工程流体力学.清华大学出版社，1988年6.本章习题：习题9-1,9-11，9-12,9-13，9-17，9-19单元 1教学内容：音速；微弱扰动波在气体空间中的传播马赫数本单元的教学方式：教学方式为讲解为主。本单元师生活动设计：以提问为主，可邀请同学自愿答复或者点名答复。本单元的讲课提纲、板书设计：音速中的传播速度。区域为扰动区，假设微弱扰动波是由活塞压缩气体产生的，叫做微弱扰动压缩波，反之为膨胀波，由交替的压缩波和膨胀波所组成的微弱扰动波就是声波(或音波),传播的速度统称为音速。同一气体中，音速随介质的温度上升而增大。不同的流体介质中有不同的音速。流体中音速的大小与流体的可压缩性有亲热关系。气体中的音速也随气体的状态参变化而变化，所以音速指的是某一点在瞬间的音速，即当地音速。马赫数:在工程应用中通常以当气流速度V和当地音速a的比值，即马赫数,表征气流的可压缩性。微弱扰动波在气体空间中的传播:当物体在气体中运动,或气体绕物体流淌,物体会对流淌产生扰动。可压缩性气体的流淌特性随马赫数的不同有很大差异，可用在静止气体中，以不同速度运动的弱扰动源的扰动波来说明，扰动源的扰动波面是一系列的球面，当扰动波和气体间的相对速度不同时，波面的传播有以下四种状况。无相对运动。扰动源静止〔即扰动源运动速度 波面为一系列的同心球面，球心就是扰动波源所在的位置，肯定时间后，将传播到整个空间。的传播速度比扰动源快，可以传播到整个空间。运动，很多的球面扰动波在同一点相切，在该点形成一个分界面〔马赫面〕，将整个空间分为波的传播区和制止区。扰动源以音速〔V>a〕运动,扰动源始终处于其发出的扰动波阵面之前，传播范围为一圆锥形空间〔马赫锥〕，马赫锥顶角之半为马赫角。本单元的作业布置：9-122．本单元教学内容：根本方程一元等熵气流的三个特定状态气流参数与马赫数的关系本单元的教学方式：教学方式为讲解为主，着重讲解概念和物理意义。本单元师生活动设计：以提问为主进展师生互动，可邀请同学自愿答复或者点名答复。本单元的讲课提纲、板书设计：状态方程,连续性方程,运动方程,能量方程滞止状态,最大速度状态(极限状态,临界状态：滞止状态如在流淌中某一断面上的速度等于零,则此断面上的其他参数称为滞止参数,0表示,对给定等熵气流,滞止参数在整个流淌过程中是不变的。和滞止参数相对应的气流过程中当地参数称静参数。最大速度状态(极限状态)设某一断面上的温度等于零,则此断面上的气流速度到达最大速度。临界状态当在流淌中某一断面上的速度等于当地音速,则此断面上的流淌叫临界状态,全部参数称为临界参数,该断面为临界断面。最大速度与临界音速只与气体的物理性质和滞止参数