《工程流体力学》课程教学大纲.docx

《工程流体力学》课程教学大纲

一、课程基本信息

课程编号：s

课程名称：工程流体力学EngineeringFluidMechanics

学时/学分：64/4

课程类别：工程基础课

课程性质：必修课

适用专业：安全工程

开设学期：第三学期

先行课程：高等数学、大学物理

责任单位：水利与环境工程学院

二、课程简介

工程流体力学是研究流体平衡、运动及其能量转换规律的学科，是安全工程专业的一门主要学科基础课程，是必不可少的先修课程。本课程的主要任务是培养学生掌握流体的性质，掌握流体在静止和运动情况下的受力分析和计算方法，掌握流体的速度和压力的分布规律，掌握能量转换规律，会计算流体流动阻力损失。

通过学习本门课，使学生掌握流体的平衡、运动规律及其与力和能量之间的内在联系，能正确理解并应用基本理论去分析和解决实际问题。掌握理论计算和实验的基本技能，对工程实践中有关的流体力学问题能够应用流体力学知识进行分析并具备一定的解决实际问题的能

力，为后续专业课的学习和将来从事实际工作解决生产实际问题奠定必要的理论基础。

三、课程目标

通过本课程的学习，应达到的目标及能力如下：

目标1：能够掌握有关液体平衡和运动的规律和有关的基本概念，学会必要的流体力学分析和计算方法。

目标2：能够掌握流体力学的基本理论和方法，对安全工程领域的流体力学问题进行初步分析，解决不同的工程问题。

目标3：能够掌握流体力学的管内流动和管道水力计算以及绕流流动的相关知识，具备分析复杂安全工程问题的能力。

目标4：能够掌握流体力学的实验技能，正确筛选、处理实验数据，通过信息综合分析，得出合理有效的结论，具备小组分工共同完成测试任务的团队协作能力。

四、课程目标对毕业要求的支撑

课程目标

毕业要求指标点

主要教学内容

目标1.能够掌握有关液体平衡和运动的规律和有关的基本概念，学会必要的流体力学分析和计算方法。

1.1掌握安全工程专业所需要的数学、物理等自然科学知识。

流体力学基础知识；流体物理性质；静力学基本方程、压强的分布；流体动力学基本概念；系统与控制体、连续性方程、动量方程；二元理想流体运动学基础

目标2.能够掌握流体力学的基本理论和方法，对安全工程领域的流体力学问题进行初步分析，解决不同的工程问题。

1.3掌握安全工程专业所需要的工程基础等知识，能够分析复杂安全工程问题。

静力学方程的应用；流体的相对平衡；作用在平面和曲面上的作用力；动量方程应用；动量矩方程及应用；伯努力方程及应用；气体动力学基础；相似原理和量纲分析

目标3.能够掌握流体力学的管内流动和管道水力计算以及绕流流动的相关知识，具备分析复杂安全工程问题的能力。

流动损失、流态；圆管中的层流、圆管中的紊流；沿程阻力系数的实验研究、局部阻力损失；管道水力计算工程应用实例；实际流体的绕流运动

目标4.能够掌握流体力学的实验技能，正确筛选、处理实验数据，通过信息综合分析，得出合理有效的结论，具备小组分工共同完成测试任务的团队协作能力。

4.3能够根据实验结果，通过数据分析，得到有效的结论。

实验项目：

雷诺实验

能量方程

沿程阻力

五、课程教学内容

（一）绪论流体及其物理性质

1、主要教学内容

1）流体力学研究内容、方法和应用；2）流体定义及其特征，连续性假设；3）作用在流体

上的力；4）流体的主要物理性质。

知识点与能力点要求知识点：掌握流体的定义和特征，理解连续性假设，掌握密度、比容、重度、压缩性和膨胀性的概念及描述量的定义，掌握粘性的概念和牛顿内摩擦定律含义，了解表面张力和毛细现象。

能力点：能利用牛顿内摩擦定律分析计算平板、轴承、活塞及旋转圆盘类型的摩擦力问题。

教学的重点与难点教学重点：粘性概念，牛顿内摩擦定律的应用。

教学难点：牛顿内摩擦定律的应用

（二）流体静力学

1、主要教学内容

1）静止流体中的压强及特性；2）流体平衡微分方程、等压面；3）流体静力学基本方程；4）压强的计量和单位；5）流体静力学基本方程的应用(各类液柱式测压计)；6）流体的相对平衡；7）静止流体对固体壁面的压力

知识点与能力点要求知识点：掌握静止流体压强特性，掌握流体平衡微分方程，理解等压面的特性，掌握静力学基本方程的意义，掌握各种压力单位的定义，掌握各类液柱式测压计的测压原理，掌握相对静止压力分布规律，掌握平板和简单曲面板的受力计算，平板要求会定量计算压力中心，曲面板要求会定性分析压力中心。

能力点：能够进行各种压力单位之间的换算推导，对各类液柱式测压计能够进行计算，能够运用公式对相对静止问题的压力进行计算，能够对平板及曲面进行受力计算。

教学的重点与难点教学重点：静力学基本方程的应