《工程流體力學》課程簡介和教學大綱

PAGE6《工程流體力學》課程簡介課程編號：04014001課程名稱：工程流體力學/EngineeringFluidMechanics學分:4學時：64（課內(nèi)實驗(踐)：上機：課外實踐：）適用專業(yè)：建筑環(huán)境與能源應用工程專業(yè)建議修讀學期：第4學期先修課程：高等數(shù)學A，大學物理B，工程力學B等?？己朔绞脚c成績評定標準：課程考核采用百分制。課程考核成績采用平時成績+期終考試成績相結合的方式。平時成績占課程考核成績的30%，平時成績考核采用考勤、作業(yè)、課堂討論及研討相結合的方式；期終成績考核采用閉卷考試方式，期終考試成績占課程考核成績的70%。教材與主要參考書目：教材：《流體力學》（第二版），龍?zhí)煊?，蔡增基主編，中國建筑工業(yè)出版社，2013年1月。參考書目：1.流體力學、泵與風機（第五版），蔡增基主編，中國建筑工業(yè)出版社，2009年；2.流體力學與流體機械，屠大燕主編，中國建筑工業(yè)出版社，1992年；3.工程流體力學，李文科編著，中國科技大學出版社，2007年；4.流體力學，林建忠、阮曉冬等編著，清華大學出版社，2005年。內(nèi)容概述：(控制在300字以內(nèi)，包括教學內(nèi)容簡述及學生能力培養(yǎng)要求)《工程流體力學》是建筑環(huán)境與能源應用工程專業(yè)的一門重要專業(yè)基礎課，通過該門課程的學習，使學生系統(tǒng)熟練地掌握流體力學的基本概念、基本理論和基本計算方法，以及基本的實驗技能，為學好后續(xù)的專業(yè)課程，并為在將來的實際工作中解決有關流體力學方面的具體問題打下堅實的理論基礎。"EngineeringFluidMechanics"isanimportantprofessionallybasiccourseofBuildingEnvironmentandEnergyEngineering.Bylearningthiscourse,studentscanmasterthebasicconcepts,basictheoryandcalculationmethodsandbasicexperimentsskillsofthefluidmechanics.Inaddition,thiscoursecanlayasolidtheoreticalfoundationforlearningthesubsequentprofessionalcourses,andaddressspecificissuesrelatedtofluidmechanicsaspectsofpracticalworkinthefuture.《工程流體力學》教學大綱課程編號：04014001課程名稱：工程流體力學/EngineeringFluidMechanics學分:4學時：64（課內(nèi)實驗(踐)：上機：課外實踐：）適用專業(yè)：建筑環(huán)境與能源應用工程專業(yè)建議修讀學期：第4學期先修課程：高等數(shù)學A，大學物理B，工程力學B等。一、課程性質、目的與任務《工程流體力學》是建筑環(huán)境與能源應用工程專業(yè)的一門重要專業(yè)基礎課，主要用于增強學生的基礎理論水平，為學生學習后續(xù)課程儲備必要的基礎知識，為系統(tǒng)掌握必需的建筑環(huán)境與能源應用工程專業(yè)基礎知識并用于分析復雜工程問題的機理（對應畢業(yè)要求1.4）打下堅實的理論基礎。本課程由流體的力學性質、流體靜力學、流體動力學、流動阻力和能量損失、孔口、管嘴、管路流動、氣體射流、量綱分析與相似原理以及在工程設備中的應用等組成。通過本課程教學，不僅使學生了解流動工質在工程設備中運動規(guī)律，而且可以對設備與流動工質間相互作用規(guī)律進行分析，掌握工程設備中流體運動導致的功能轉換原理，同時培養(yǎng)學生科學抽象、邏輯思維能力，進一步強化實踐是檢驗理論的唯一標準的認識觀，為學好傳熱學、流體輸配管網(wǎng)和后續(xù)的專業(yè)課程提供必須的基礎知識和理論基礎。二、教學內(nèi)容、基本要求及學時分配（按章節(jié)列出內(nèi)容要求學時等，實驗上機項目要列在課程內(nèi)容一欄）課程內(nèi)容教學要求重點(☆)難點(△)學時安排實驗學時上機學時備注第一章緒論B☆2第一節(jié)作用在流體上的力B第二節(jié)流體的主要力學性質A☆△第三節(jié)流體的力學模型B☆第二章流體靜力學A☆10第一節(jié)流體的靜壓強及其特性B☆第二節(jié)流體靜壓強的分布規(guī)律A☆第三節(jié)壓強的計算基準和度量單位A☆第四節(jié)液柱測壓計B☆第五節(jié)作用于平面的液體壓力A☆△第六節(jié)作用于曲面的液體壓力A☆△第七節(jié)流體平衡微分方程B第八節(jié)液體的相對平衡B☆△第三章一元流體動力學基礎A☆12第一節(jié)描述流體運動的兩種方法B☆第二節(jié)恒定運動和非恒定運動B☆第三節(jié)流線與跡線B☆△第四節(jié)一元流動模型B☆第五節(jié)連續(xù)性方程A☆△第六節(jié)恒定元流能量方程A☆△第七節(jié)過流斷面的壓強分布A☆第八節(jié)恒定總流能量方程式A☆△第九節(jié)能量方程的應用A☆△第十節(jié)總水頭線和測壓管水頭線B第十一節(jié)恒定氣流能量方程式B☆第十二節(jié)總壓線和全壓線B第十三節(jié)恒定流動量方程A☆△第四章流動阻力和能量損失A☆△10第一節(jié)沿程損失和局部損失B第二節(jié)層流與紊流、雷諾數(shù)A☆△第三節(jié)圓管中的層流運動A☆△第四節(jié)紊流運動的特征和紊流阻力A☆△第五節(jié)尼古拉茲實驗A☆第六節(jié)工業(yè)管道紊流阻力系數(shù)的計算公式B第七節(jié)非圓管的沿程損失B第八節(jié)管道流動的局部損失A☆△第九節(jié)減小阻力的措施B☆第五章孔口管嘴管路流動A☆6第一節(jié)孔口自由出流A☆第二節(jié)孔口淹沒出流A☆第三節(jié)管嘴出流A☆第四節(jié)簡單管路A☆△第五節(jié)管路的串聯(lián)和并聯(lián)A☆△第六節(jié)管網(wǎng)計算基礎A☆△第七節(jié)有壓管中的水擊A☆第六章氣體射流B4第一節(jié)無限空間淹沒紊流射流的特征A☆△第二節(jié)圓斷面射流的運動分析A☆第三節(jié)平面射流B第四節(jié)溫差或濃差射流B☆第五節(jié)旋轉射流B簡介第六節(jié)有限空間射流A☆第七章不可壓縮流體動力學基礎A☆6第一節(jié)流體微團運動的分析A☆△第二節(jié)有旋流動A☆△第三節(jié)不可壓縮流體連續(xù)性微分方程A☆第四節(jié)以應力表示的粘性流體運動微分方程式B△第五節(jié)應力和變形速度的關系B△第六節(jié)納維-斯托克斯方程A☆△第七節(jié)理想流體運動微分方程及其積分A☆第八節(jié)流體流動的初始條件和邊界條件B第九節(jié)不可壓縮粘性流體紊流運動的基本方程及封閉條件B△第八章繞流運動A☆6第一節(jié)無旋流動A☆△第二節(jié)平面無旋流動B☆第三節(jié)幾種簡單的無旋流動B☆第四節(jié)勢流疊加B☆第五節(jié)繞流運動與附面層基本概念A☆△第六節(jié)附面層動量方程A☆第七節(jié)平板上層流附面層的近似計算C自學第八節(jié)平板上紊流附面層的近似計算C自學第九節(jié)曲面附面層的分離現(xiàn)象與卡門渦街A☆△第十節(jié)繞流阻力和升力A☆第九章一元氣體動力學基礎A4第一節(jié)理想氣體一元恒定流動的運動方程A☆第二節(jié)音速、滯止參數(shù)、馬赫數(shù)A☆第三節(jié)氣體一元恒定流動的連續(xù)性方程A☆△第四節(jié)等溫管路中的流動B第五節(jié)絕熱管路中的流動B第十章相似性原理與因次分析B☆4第一節(jié)力學相似性原理B☆第二節(jié)相似準數(shù)B☆第三節(jié)模型率B第四節(jié)因次分析法A☆△（教學基本要求：A-熟練掌握；B-掌握；C-了解）三、建議實驗（上機）項目及學時分配四、教學方法與教學手段教學方法：以講授為主，做到深入淺出，理論聯(lián)系實際；適當輔以課堂討論、專題研討等形式培養(yǎng)學生的綜合素質。教學手段：多媒體教學課件、實物、錄像等。達到課程教學目標的核心保證是教材，本課程采用的是“十二五”普通高等教育本科國家級規(guī)劃教材、高校建筑環(huán)境與能源應用工程學科專業(yè)指導委員會規(guī)劃推薦教材《流體力學》（第二版），其內(nèi)容由淺入深，從基本概念、原理和方程出發(fā)，層層深入，對簡單工程問題進行分析得到一些簡單流動分析結果，并能在工程中得到借鑒，引導學生思考的方式、在逐步深入的過程中使學生思考、掌握。教材十分注意利用例題、習題等開拓學生的思維，教材每章的本章小結不僅僅只是簡單鞏固已有內(nèi)容，有些是加深內(nèi)容的理解，有些是內(nèi)容的延伸。另外，現(xiàn)有大量的流體力學網(wǎng)絡資源、參考電子講稿等為初學者和工程技術人員自主學習提供了配套的教學資源。五、考核方式與成績評定標準課程考核采用百分制。課程考核成績采用平時成績+期終考試成績相結合的方式。平時成績占課程考核成績的30%，平時成績考核采用考勤、作業(yè)、課堂討論及研討相結合的方式；期終成績考核采用閉卷考試方式，期終考試成績占課程考核成績的70%。六、教材與主要參考書目1.流體力學（第二版），龍?zhí)煊?，蔡增基主編，中國建筑工業(yè)出版社，2013年；2.流體力學、泵與風機（第五版），蔡增基主編，中國建筑工業(yè)出版社，2009年；3