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1、 流体力学课程教学大纲 课程代码：050142006 课程英文名称：Hydrodynamics 适用专业：材料成型及控制工程专业 课程总学时：32 讲课：26 实验：06 上机：无 大纲编写（修订）时间：2010年 10 月 一、大纲使用说明 （一）课程的地位及教学目标 1 课程地位 本课程是材料成型及控制工程专业铸造方向的专业基础课，必修。2.教学目标 掌握流体平衡与运动规律及必要的基础理论知识，在实验能力、运算能力和抽象思维能力方面受到进一步训练；具有运用基本规律解决实际问题的方法和技能。（二）知识、能力及技能方面的基本要求 1.知识方面的基本要求 掌握流体质点与连续介质、流体的粘性。了解
2、流体的密度、比体积、相对密度、压缩性、膨胀性。掌握流体平衡微分方程，平衡流体对壁面的作用力。掌握重力场中的平衡流体、液体的相对平衡。掌握连续方程式，伯努利方程式及其应用。了解描述流体运动的两种方法，流体运动中的几个基本概念。掌握雷诺实验,圆管中的层流、湍流；了解管路中的沿程阻力、局部阻力。2.能力方面的基本要求 能够运用流体力学知识进行流体静力学、动力学、伯努利方程的计算。具有利用本课程基本理论知识进行科学研究的初步能力。（三）实施说明 本教学大纲依据专业指导性教学计划制定，指导各教学环节。1.理论教学环节 教学主要是以课堂讲授为主。其次进行必要的讨论和做习题。同时要求学生具有一定的自学能力。
3、以基本原理数学推导基本公式实验验证公式应用实际问题求解为主线进行讲解。对课程中的重点、难点问题着重讲解。由于本课程既具有理论性又具有实践性，因此在教学过程中要注意理论联系实际，通过实例锻炼学生分析、解决问题的能力。通过作业调动学生学习的主观能动性，培养学生的自学能力。2.实践教学环节 根据知识、能力、技能方面的要求，安排实验项目，适当设置综合性实验提高学生分析解决实际问题的能力。（四）对先修课的要求 在讲授本课前，学生应修完高等数学、大学物理、理论力学、物理化学、材料力学等课程。引用上述课程内容时，可不再作详细讲解。本课程是一门专业基础课，需要适当联系材料成型及控制工程专业的知识。但应以分析流
4、动现象、讲明理论为主。不应过分强调专业需要而削弱基本原理的讲授。（五）对习题课、实验环节的要求 1.习题要求 为巩固和加深所学的基本理论、基本概念、提高计算能力、培养分析、思考和解决问题的能力，每部分教学内容结束后，结合重点和难点内容，安排适当、适量习题；习题类型有思考题、计算题。2.实践环节要求 每项实验要求学生依据实验指导书预习、写出合格实验报告。（六）课程考核方式 1.考核方式：考查。2.考核目标：考核学生对基本知识、基本原理的掌握程度，重点考核学生的分析能力、计算能力和理解能力。3.成绩构成：本课程的总成绩主要由三部分组成：平时成绩（包括作业情况、出勤情况等、实验成绩和期末考试成绩。平
5、时成绩、实验成绩不及格或实验无成绩，取消期末考试资格，总成绩直接以不及格计。（七）参考书目:流体力学，张也影，第二版，高等教育出版社，2010.工程流体力学，陈卓如主编，高等教育出版社，2004.流体力学题解，张也影，王秉哲，北京理工大学出版社，1996.二、中文摘要 流体力学是一门研究流体平衡和运动规律及其实际应用的技术科学。课程的主要内容分为三部分：一是关于流体平衡的规律，它研究流体处于静止（或相对平衡）状态时，作用于流体上的各种力之间的关系；二是关于流体运动的规律，它研究流体在运动状态时，作用于流体上的力与运动要素之间的关系，以及流体的运动特征与能量转换等学。三是有关流体静力学和流体动力
6、学在工程中的应用，如管中的流动，管路中的沿程阻力及管路中的局部阻力等。三、课程学时总体分配表 章节名称 学时 讲课 实验 上机 第 1 部分 绪论 5 5 第 2 部分 流体静力学 9 9 第 3 部分 流体动力学基础 12 8 4 第 4 部分 管中流动 4 2 2 第 5 部分 总复习 2 2 四、大纲内容 第 1 部分 绪论 总学时(单位：学时):5 讲课:5 实验:0 上机:0 具体内容:1）了解工程流体力学的研究对象、任务和方法；2）掌握流体质点与连续介质、流体的粘性；3）了解流体的密度、比体积、相对密度、压缩性、膨胀性。重 点:流体质点与连续介质概念，流体的粘性。习 题:主要是关于
7、流体的压缩与膨胀及牛顿内摩擦定律的应用等方面的习题。第 2 部分 流体静力学 总学时(单位：学时):9 讲课:9 实验:0 上机:0 具体内容:1）掌握平衡流体上的作用力及流体平衡的微分方程式；2）了解流体静压强的测量与计算 3）掌握重力场中的平衡流体及平衡流体对壁面的作用力；4）掌握流体的相对平衡；重 点:流体平衡的微分方程，重力场中的平衡流体，流体的相对平衡。难 点:平衡流体对壁面的作用力；流体的相对平衡。习 题:主要是关于重力场中的平衡流体、平衡流体对壁面的作用力及液体相对平衡等方面的作业。第 3 部分 流体动力学基础 总学时(单位：学时):12 讲课:8 实验:4 上机:0 具体内容:
8、1）了解描述流体运动的两种方法及流体运动中的几个基本概念；2）掌握连续方程式；3）掌握伯努利方程式及其应用。重 点:连续方程式，伯努利方程式及其应用 难 点:伯努利方程式及其应用 习 题:主要是关于伯努利方程式及其应用方面的习题 实 验:1）伯努利方程综合性实验；验证伯努利方程，了解速度水头与总水头间的关系，总水头线和测压管水头线在局部阻力和沿程阻力处的变化规律。2）流体局部阻力综合性实验：（1）文丘里流量计实验；（2）流体局部阻力系数的测定;第 4 部分 管中流动 总学时(单位：学时):4 讲课:2 实验:2 上机:0 具体内容:1）了解雷诺试验、圆管中的层流及圆管中的湍流；2）了解管道中的沿程阻力及管道中的局部阻力。重 点:雷诺试验，圆管中的层流，圆管中的湍流 难 点:管道中的沿程阻力，管道中的局部阻力 实 验:1）流体沿程阻力实验：测定不同雷诺数 Re 时的沿程阻力系数。2）雷诺实验：了解流体流动的两种流态，并观察其临界状态、转变过程及相应的雷诺数的数值。第 05 部分 总复习 总学时(单位：学时):2 讲课:2 实验:0 上机:0 具体内容:将讲过的内容进行全面复习 重 点:讲解学生不会的习题 编写人：郭广思 贾玉贤 审核人：杜晓明 批准人：张罡