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北京建筑工程学院水力学课程教学大纲.docx

发布:2017-04-05约3.97千字共5页下载文档
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水力学课程教学大纲一、课程的基本信息课程编号0424008课程中文名称水力学课程英文名称Hydraulics课程类别专业基础课程性质必修适用专业给水排水工程开课对象本科总学时96总学分5先修课程高等数学、大学物理、工程力学并修课程水处理生物学内容简介水力学是给水排水工程专业的一门主干专业基础课。本课程的任务是,通过本课程学习,使学生系统地掌握流体运动的基本概念、基本理论与基本计算方法,使学生具备一定的分析问题和解决问题的能力,为后续专业课程的学习做必要准备,并使学生初步具备水力学实验技能及工程中理论联系实际的能力。结合课程教学,穿插介绍50个以上重点英文词汇。最新建议教材闻德荪等.工程流体力学(水力学)(第二版).北京:高等教育出版社,2004参考书目[1]蔡增基等.流体力学泵与风机(第四版).北京:中国建筑工业出版社,1999[2]刘鹤年.流体力学(第二版).北京:中国建筑工业出版社,2004二、课程教学的目的与任务水力学是给排水工程专业的一门主要技术基础课程。它的任务是使学生掌握水力学的基本概念、基本理论、水力计算方法与基本实验技能,通过本课程的学习应使学生掌握分析水力学问题的方法,培养解决相关工程问题的能力,并为学习有关后续课程,从事工程技术工作,开拓新技术领域和进行科学研究打下必要的基础。三、课程教学的内容与要求?(一) 教学内容1、绪论(1)水力学(工程流体力学)的研究对象与任务(2)作用于流体上的力(3)流体的主要物理性质本部分的重点是流体的流动性,连续介质模型,黏滞性和牛顿内摩擦定律。2、流体静力学(1)流体静压强静压强概念及其性质,流体平衡微分方程,重力场中流体静压强的分布,压强的计算标准和度量单位及测量压强的仪器*(2)液体的相对平衡(3)静水总压力作用于平面壁上的静水总压力和作用于曲面壁上的静水总压力。(4)阿基米德原理本部分的重点是使学生掌握点压强与总压力的计算方法。3、流体运动学与动力学基础(1)描述流体运动的两种方法及欧拉法的基本概念。(2)流体力学基本方程。*欧拉运动微分方程,连续性方程,恒定元流的能量方程(伯诺里方程),恒定总流的能量方程(伯诺里方程),*恒定气流的能量方程(伯诺里方程),恒定总流的动量方程。*(3)理论流体力学初步流体微团运动的分析,几种简单的平面无旋流动,势流叠加原理及圆柱绕流,理想流体运动微分方程及其积分,黏性流体与动微分方程。本部分的重点是使学生具有灵活运用连续性方程、伯诺里方程和动量方程流体动力学三大方程求解实际问题的能力;难点是理解欧拉法及其基本概念、明确伯诺里方程断面平均的意义,掌握动量方程的投影关系及流动有势的含义。4、相似原理与量纲分析(1)量纲分析的意义与量纲和谐原理(2)量纲分析原理?? 雷列法与π定理法(3)流动相似概念及流动相似条件?? 相似准则及模型实验。?? 本部分的重点是量纲分析法及模型实验的基本内容、原理和基础理论。5、流动阻力与水头损失(1)流动阻力与水头损失的两种形式。(2)雷诺实验及流体流动的两种形态。(3)均匀流动基本方程及圆管中的层流运动。*(4)紊流理论初步。(5)非圆管的沿程损失及管道的局部损失本部分的重点是使学生掌握层流与紊流概念及其流态判别方法,圆管层流的运动规律,沿程水头损失及局部水头损失的计算方法,沿程阻力系数的变化规律以及影响因素。6、不可压缩流体的管道流动(1)孔口与管嘴出流(2)简单管路与串并联管路(3)管网计算基础(4)有压管路的水击本部分的重点是使学生掌握有压管流的水力计算,复杂管路系统中各管段与总系统间水头损失、流量以及阻抗的关系,并联支管的流量分配。7、无压明渠流(1)明渠均匀流的水力特征与基本公式,明渠均匀流水力计算的基本问题,梯形断面渠道的水力最优断面,无压圆管的水力计算。(2)明渠非均匀流棱柱型渠道与非棱柱型渠道,断面单位能量,临界水深与临界底坡,佛汝德数,缓流、急流与临界流及其判别方法,水跃与跌水,明渠恒定非均匀渐变流的微分方程,明渠恒定非均匀渐变流水面曲线的定性分析,变底坡渠道水面曲线的连接,分段求和法进行水面曲线的计算。(3)堰流堰流及其分类,堰流的基本公式。本部分的重点是明渠均匀流的水力计算,明渠非均匀渐变流的特征,断面单位能量、临界水深、临界底坡等概念,急、缓流态的判别方法,明渠恒定非均匀渐变流水面曲线的定性分析与衔接,堰流的分类及宽顶堰的计算。8、渗流(1)渗流现象与渗流模型(2)达西渗流定律与渗透系数(3)恒定渐变渗流的裘布依公式*(4)井和集水廊道的水力计算*(5)井群的水力计算本部分的重点是渗流定律、渗流模型及渐变渗流的基本概念。(二)教学要求(1)熟悉流体的主要物理性质,掌握作用在流体上的力,了解流体的连续介质模型概念;(2)掌握流体静压强的概念及性质,并掌握点压强和总压力的计算方法,熟
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