《工程流体力学》课程教学大纲

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1、《工程流体力学》课程教学大纲英文名称：EngineeringFluidMechanics课程编号：学时数：72其中实验学时数：12课程性质：必修课先修课程：高等数学，理论力学等适用专业：建筑环境与能源应用工程专业一、课程的性质、目的和任务本课程的性质：流体力学是建筑环境与设备工程专业的一门主要技术基础课。是该专业工程技术人员必须掌握的知识。它是研究流体平衡、运动及能量间内在联系与相互转换规律的一门学科，是一门以流体基础理论为主，结合一般工程技术的课程。学生通过本课程的学习后，能够获得流体力学方面基础理论的系统知识，实验技能和一定的分析、解决问题的能力。是后续专业课程学习的基础。课程教学所

2、要达到的目的是：1、使学生掌握流体静止及运动时的规律以及流体与固体之间的相互作用，并掌握这些规律在工程实际当中的应用，为后续专业课程的学习打下坚实的理论基础。2、通过课堂教学和实验课使学生对工程实践中有关的流体力学问题有较广泛而系统的理论知识、必要的实验技能和一定的分析和解决问题的实际能力。本课程的任务：通过本课程的学习，学生应掌握流体力学的基本概念，基本理论，以及水力计算的基本方法。使学生具备必要的基础理论和一定的分析、解决实际工程中问题的能力，为学习后继专业课程及从事专业技术工作和进行科学研究奠定必要的基础。二、课程教学内容及基本要求第1章绪论1.1作用于流体上的力 1.2流体的主要

3、力学性质 1.3牛顿内摩擦定律 1.4流体的力学模型基本要求：了解本课程在专业及工程中的应用；掌握流体主要物理性质，特别是粘性和牛顿内摩擦定律；作用在流体上的力；连续介质、不可压缩流体及理想流体的概念。工程流体力学教学大纲第6页第2章流体静力学2.1流体静压强及其特性　　2.2流体静压强的分布规律　2.3流体静压平衡微分方程及其积分形式　2.4重力作用下流体静压分布规律　　2.5压强的测量、计算与应用　　2.6作用于平面的流体静压力　　2.7作用于曲面的流体静压力　　2.8重力与其它惯性力作用下的流体相对平衡基本要求：理解掌握流体静压强、等压面的概念及其性质；流体平衡微分方程及其在相对平

4、衡中的应用；掌握平面和曲面受压力的计算方法。第3章一元流体动力学基础3.1流场，流动参数3.2描述流体运动的两种方法3.3流体微元和控制体3.4连续性方程3.5伯努利方程的建立及其意义3.6伯努利方程的应用3.7一元气流伯努利方程3.8动量方程及其应用3.9一元流动模型3.10流线与迹线，流线方程，流线性质基本要求：了解描述流体运动的两种方法；理解建立以流场为对象的描述流体运动的概念；掌握流体微团运动的基本形式；流体运动的微元分析法；掌握一元流动模型的有关概念；流体运动的总流分析法，能综合运用连续性方程、总流能量方程或气流能量方程和动量方程计算总流问题。第4章流动阻力与能量损失4.1流体

5、流态的划分，层流与紊流，雷诺实验4.2圆管中的层流运动4.3流动阻力与能量损失4.4紊流运动及其特征4.5紊流沿程阻力系数的确定工程流体力学教学大纲第6页4.6局部阻力损失4.7减少阻力的措施基本要求：了解附加切应力及混合长度的概念；掌握圆形管道中层流的运动规律；紊流的特性、紊流时均化概念；沿程能量损失的成因和阻力系数的变化规律；局部能量损失的成因；熟练掌握流体运动的两种流态及其判别；沿程、局部能量损失的计算方法。第5章孔口、管嘴及管路流动5.1孔口自由出流、孔口淹没出流5.2孔口出流的力学原理、流速系数，收缩系数，流量系数　　5.3管嘴出流及其特征，力学原理　　5.4简单管路的水力计算

6、原理　5.5管网水力计算基础　　5.6有压管路中的水击基本要求：理解孔口、管道、管嘴流动的特点；掌握孔口、管嘴的基本公式及其应用；简单管路、串联管路和并联管路的水力计算；了解有压管路中的水击现象及防治措施。第6章气体射流6.1紊流射流、自由射流、受限射流6.2紊流射流的结构、特征6.3紊流射流运动分析及结构参数的确定与计算6.4平面射流6.5浓差或温差射流的运动分析与参数计算6.6有限空间射流 基本要求：了解气体射流产生的流场及特点；理解无限空间紊流射流的基本特性；掌握紊流射流、温差、浓差射流的计算方法；了解有限空间射流流场特点。第7章不可压缩流体动力学基础8.1纳维—斯托克斯方程的建立

7、及意义8.2管流和槽流流动8.3动力学方程方程组的建立8.4数值求解简介8.5圆柱绕流、绕流阻力，悬浮速度基本要求：了解纳维—斯托克斯方程的建立、使用条件及求解方法；工程流体力学教学大纲第6页掌握管流和槽流流动的解的推导过程；数值求解方法；绕流阻力和升力；悬浮速度的计算方法。第8章绕流运动7.1不可压缩流体连续性方程7.2欧拉方程和能量方程　　7.3有旋流动　　7.4涡量连续性方程，涡量守恒定律，斯托克斯定理，汤姆逊定理　　7.5无