《流體力學》教學大綱（熱能、建環(huán)）

1、PAGE PAGE 8流體力學課程簡介課程編號1240414004課程名稱流體力學課程性質(zhì)必修學 時64學 分4學時分配授課：54 實驗： 10 上機： 實踐： 實踐（周）：考核方式閉卷考試，平時成績占30% ，期末成績占70% 。開課學院機械工程學院更新時間適用專業(yè)熱能與動力工程、建筑環(huán)境與設備工程先修課程高等數(shù)學，普通物理，理論力學，材料力學課程內(nèi)容：本門課程主要介紹了流體力學的基本概念、基本理論、分析方法和計算公式的應用。其基本理論主要包括流體靜力學的特征及分布規(guī)律、流線和跡線、層流和紊流、脈動和時均值、雷諾數(shù)、各種射流的特征、繞流運動及附面層等。在分析方法上主要運用數(shù)學工具，使之與現(xiàn)代

2、流體力學接軌。計算公式主要包括流體靜力學壓強分布規(guī)律、動力學中的連續(xù)性方程、能量方程及動量方程、管路中的能量損失和阻力計算、各種射流的運動參數(shù)的計算等。通過本門課的學習，可以為今后學習專業(yè)知識和從事相關(guān)的工作打下基礎。Brief Introduction Code1240414004TitleFluid MechanicsCourse natureRequiredSemester Hours64Credits4Semester Hour StructureLecture：54 Experiment：10 Computer Lab： Practice：Practice (Week)：Assess

3、mentClosed book examination, usually results accounted for 30%, the final grade accounted for 70%.Offered bySchool of Mechanical EnginneeringDateforThermal & Power Engineering，Building Environment & Equipment EngineeringPrerequisite Mathematics,Physics,Theoretical Mechanics,Mechanics of MaterialCour

4、se Description: This curriculum introduces the primary concepts, primary theories, analysis method and primary formulas of fluid mechanics. The primary theories include the characteristics and distribution laws of static mechanics in addtion to streamline,pathline and laminar flow, turbulent flow an

5、d perturbance, time mean value, Reynolds number, jet, surrounding flow and boundary layer, etc. Mathematics is used as a analytical method in order that this curriculum will be advanced.The formulas include pressure distribution laws in static mechanics, equation of continuity, equation of energy ,e

6、quation of momentum, energy loss in tube, calculation of drag and all sorts of motion parameters in jet. The curriculum is foundation for further studies of professional knowledge and undertaking relative work by studying this course. Fluid mechanics is a professional fundamental course. It studies

7、all kinds of phenomena and internal laws in static and moving fluid.流體力學課程教學大綱課程編號1240414004課程名稱流體力學課程性質(zhì)必修學 時64學 分4學時分配授課：54 實驗：10 上機： 實踐： 實踐（周）：考核方式閉卷考試，平時成績占30% ，期末成績占70% 。開課學院機械工程學院更新時間適用專業(yè)熱能與動力工程、建筑環(huán)境與設備工程先修課程高等數(shù)學，普通物理，理論力學，材料力學一、教學內(nèi)容第一章：緒論教學內(nèi)容：流體力學的發(fā)展簡介以及研究的內(nèi)容。作用在流體上的力：質(zhì)量力和表面力。流體的主要力學性質(zhì)：慣性、重力特性

8、、粘性、壓縮性和熱脹性及表面張力特性。流體的力學模型。教學重點、難點：流體的幾個主要力學性質(zhì)，特別是粘性。牛頓內(nèi)摩擦力的計算方法及其物理意義。流體的力學模型的概念。第二章：流體靜力學教學內(nèi)容：流體靜壓強及其特性。流體靜壓強分布規(guī)律。壓強的計算基準和量度單位液柱測壓計作用在平面和曲面上的液體壓力。流體的平衡微分方程式。液體的相對平衡。教學重點、難點：靜壓強、水頭的概念，了解靜壓強的特性。壓強分布的計算方法及其應用。作用在表面上的力的計算公式及應用，著重講解壓力體的正確畫法。流體的平衡微分方程式推導，等壓面的特性。流體作等加速直線運動和等角速度旋轉(zhuǎn)時的壓力分布及其特點。第三章：一元流體動力學基礎教

9、學內(nèi)容：描述流體運動的方法。恒定流動和非恒定流動。流線、跡線、一元流動模型連續(xù)性方程，恒定元流能量方程。過流斷面的壓強分布。恒定總流的能量方程及其應用。恒定氣流能量方程式。水頭線、總壓線、全壓線。恒定流動量方程。教學重點、難點：流體動力學中的各個概念，如流線、恒定流動等。應用連續(xù)性方程，能量方程及動量方程進行計算。第四章：流動阻力和能量損失教學內(nèi)容：沿程損失和局部損失。層流與紊流、雷諾數(shù)。圓管中的層流運動。紊流運動的特征和紊流阻力。尼古拉茲實驗。工業(yè)管道紊流阻力系數(shù)的計算公式。非圓管的沿程損失。局部損失及減少阻力的措施。教學重點、難點：正確理解層流、紊流的概念。了解雷諾實驗的過程和結(jié)論。尼古拉

10、茲圖和莫迪圖的應用。掌握層流和紊流的損失的計算公式。第五章：孔口管嘴管路流動教學內(nèi)容：薄壁孔口恒定時自由出流和淹沒出流的速度、流量的計算。管嘴出流的速度，流量及收縮斷面的真空度的計算。簡單管路的計算如虹吸管等。簡單管路的串并聯(lián)及管網(wǎng)計算。有壓管路的水擊。教學重點、難點：孔口和管嘴出流及簡單管路串并聯(lián)的特點和計算方法。水頭、阻抗的概念。水擊現(xiàn)象及其特點。第六章：氣體射流教學內(nèi)容：氣體射流的幾何特征、運動特征、動力特征。圓斷面和平面射流的速度、流量、斷面平均速度等。溫差或濃差射流運動的分析。旋轉(zhuǎn)射流及其速度和壓強分布。有限空間射流的結(jié)構(gòu)，動力特征等。教學重點、難點：氣體射流的幾何特征、運動特征、動

11、力特征。一般射流和溫差射流的特點和計算方法。第七章：不可壓縮流體動力學基礎教學內(nèi)容：流體微團運動分析有旋流動、渦量、環(huán)量、渦通量等。不可壓縮流體連續(xù)性方程。以應力表示的粘性流體的運動微分方程。應力和變形速度的關(guān)系。納維斯托克斯方程理想流體運動微分方程及其積分。流體流動的初始條件和邊界條件。不可壓縮粘性流體紊流運動的基本方程及封閉條件。教學重點、難點：連續(xù)性方程和運動微分方程（NS方程）的物理意義。有旋流動的特點。第八章：繞流運動教學內(nèi)容：無旋及平面無旋流動。幾種簡單的平面無旋流動。勢流疊加。繞流運動與附面層基本概念。附面層動量方程。曲面附面層的分離現(xiàn)象與卡門渦街。繞流阻力與升力。教學重點、難點

12、：無旋流動的特點及應用。理解附面層的概念及分離的原因。掌握繞流運動的特點和阻力計算。第十章: 相似性原理和因次分析教學內(nèi)容：1）力學相似性原理2）相似準數(shù)3）模型律4）因次分析法教學重點、難點：1）相似性原理及相似準數(shù)2）因次分析法二、教學要求第一章 緒論教學要求：使學生了解流體力學的發(fā)展史，認識流體的特性及其研究方法。第二章 流體靜力學教學要求：使學生能正確理解流體靜力學的特性和分布規(guī)律，掌握其在實際中的應用。第三章 一元流體動力學基礎教學要求：了解一元流動時數(shù)學描述和流動模型。掌握三大基本方程及其應用。第四章 流動阻力和能量損失教學要求：了解流體流動時的流態(tài)，分清層流和紊流時流動特征。掌握

13、沿程損失和局部損失的計算方法。并能正確應用。第五章 孔口管嘴管路流動教學要求：了解孔口、管嘴、管路流動的特征。會正確應用公式計算它們的流速和流量。掌握管路串并聯(lián)及其管網(wǎng)計算。第六章 氣體射流教學要求：了解氣體自由射流的幾個特征，會正確應用圓斷面、平面射流各個參數(shù)的計算公式。了解溫差、濃差射流和旋轉(zhuǎn)射流。第七章 不可壓縮流體動力學基礎教學要求：了解三元流動時不可壓縮流體的連續(xù)性方程及運動方程。理解渦量、環(huán)量、渦通量等概念。了解應力的特征。理解NS方程的物理意義和推導方法。第八章 繞流運動教學要求：了解有旋流動和無旋流動的概念。掌握勢流疊加的方法。理解附面層的概念及其在流體力學中的重要意義。理解附面層分離的原因和條件。了解繞流規(guī)律、卡門渦街和懸浮速度的概念及其計算公式。第十章 相似性原理和因次分析教學要求：了解相似性原理及其作用和模型律，掌握有助于