流體力學(xué)及熱工基礎(chǔ)課程教學(xué)大綱

《流體力學(xué)及熱工基礎(chǔ)》教學(xué)大綱

課程英文名FluidMechanicsandThermalEngineering課程代碼

學(xué)分2總學(xué)時32理論學(xué)時32實驗/實踐學(xué)時無

課程類別學(xué)科基礎(chǔ)課課程性質(zhì)限選先修課程高等數(shù)學(xué)A、大學(xué)物理B

適用專業(yè)機械類專業(yè)開課學(xué)院機電工程學(xué)院

注：課程類別是指公共基礎(chǔ)課/學(xué)科基礎(chǔ)課/專業(yè)課：課程性質(zhì)是指必修/限選/任選。

一、課程地位與課程目標

（一）課程地位

《流體力學(xué)及熱工基礎(chǔ)》是機械類專業(yè)的?門學(xué)科基礎(chǔ)課，綜合了熱工及流體基礎(chǔ)理論知識,

由工程熱力學(xué)、流體力學(xué)和傳熱學(xué)三部分內(nèi)容組成。工程熱力學(xué)研究熱能與機械能轉(zhuǎn)換基本規(guī)律,

以及提高熱力機械動力性和經(jīng)濟性的途徑；流體力學(xué)是在了解流體的基本物理性質(zhì)的基礎(chǔ)二，研究

流體靜力學(xué)特性和流體動力學(xué)規(guī)律，以及研究黏性流體的有壓流動特點及能量損失計算；傳熱學(xué)研

究導(dǎo)熱、對流傳熱、輻射傳熱的基本規(guī)律和計算方法，傳熱過程的分析計算方法及優(yōu)化控制措施。

通過本課程的學(xué)習(xí)，使學(xué)生掌握熱-流體的基本概念與基本定律，掌握熱-流體研究的基本方法，能

夠分析其基本過程和現(xiàn)象，掌握傳熱、傳質(zhì)和能量轉(zhuǎn)換時必需遵循的量與質(zhì)方面的基本規(guī)律，為解

決實際工程問題打下良好的基礎(chǔ)。

（二）課程目標

1.對熱■流體的基本概念和定律有基本的認識。

2.具有描述傳熱、傳質(zhì)和能量轉(zhuǎn)換的熱-流體基礎(chǔ)知識（1.2）。

3.理解相關(guān)熱-流體基礎(chǔ)知識在機械加工、熱力機械、機電系統(tǒng)等設(shè)計和實施中的基本運用

（1.4）。

4.能夠運用熱-流體的基本原理分析機械工程領(lǐng)域涉及的傳熱傳質(zhì)問題，通過文獻研究來分析

需要解決的問題（2-2）。

5.能夠針對機械工程領(lǐng)域涉及的傳熱傳質(zhì)復(fù)雜工程問題設(shè)計實驗、獲取對象特性（4-3）。

6.能夠?qū)C械系統(tǒng)傳熱傳質(zhì)的預(yù)測與模擬結(jié)果進行分析、優(yōu)化，理解使用工具的局限性（5-3）。

7.把馬克思主義立場觀點方法（如運動是物質(zhì)的根本屬性，物質(zhì)世界是可以認識的等）與科

學(xué)精神的培養(yǎng)結(jié)合起來，提高學(xué)生正確認識問題、分析問題和解決問題的能力；強化學(xué)生工程倫理

教育，培養(yǎng)學(xué)生精益求精的大國工匠精神，激發(fā)學(xué)生科技報國的家國情懷和使命擔當。

二、課程目標達成的途徑與方法

課堂教學(xué)主要講解熱力學(xué)基本概念和基本定律、常用工質(zhì)的熱物理性質(zhì)及基本熱力過程、氣體

和蒸汽的流動、流體的基本物理性質(zhì)、流體靜力學(xué)、流體動力學(xué)基礎(chǔ)、黏性流體的有壓流動特點及

能量損失計算、導(dǎo)熱/對流傳熱/輻射傳熱的基本規(guī)律和計算方法、傳熱過程的分析計算方法及優(yōu)化

控制措施。通過對熱工基礎(chǔ)及流體力學(xué)概念的講解，使同學(xué)們更好地熟悉或掌握熱工及流體力學(xué)基

本概念在工程設(shè)計中的重要性；通過課程涉及機械傳熱傳質(zhì)現(xiàn)象的講解，提高學(xué)生對熱-流體的應(yīng)

用理解。本課程可提高學(xué)生對機械專業(yè)興趣、培養(yǎng)學(xué)生思維方式和對熱-流體工程應(yīng)用方法的了解。

課堂教學(xué)引入先進的教育信息技術(shù)，使學(xué)生更好地融入課堂教學(xué)，提高教學(xué)效果。

三、課程目標與相關(guān)畢業(yè)要求的對應(yīng)關(guān)系

課程目標對課程歸屬專業(yè)些業(yè)要求的支撐程度

課程目標

畢業(yè)要求1畢業(yè)要求2畢業(yè)要求4畢業(yè)要求5

課程目標1HHHH

課程目標2HHHH

課程目標3MMMM

課程目標4MMMM

課程目標5MMMM

課程目標6MMMH

注：1.支撐強度分別填寫H、M或L（其中H表示支撐程度高、M為中等、L為低）;

2.畢業(yè)要求須根據(jù)課程所在專業(yè)培養(yǎng)方案進行描述。

四、課程主要內(nèi)容與基本要求

知識點主要內(nèi)容基本要求

①熱力系統(tǒng)L2

②狀態(tài)和基本狀態(tài)參數(shù)L3

③狀態(tài)方程及參數(shù)坐標圖L2

第一章工程熱力學(xué)基本概念

④熱力過程、準平衡過程和可逆過程L4

⑤功和熱量L4

⑥循環(huán)L3

①熱力學(xué)第一定律L4

第二章熱力學(xué)基本定律

②熱力學(xué)第二定理L4

①理想氣體L4

第三章幾種工質(zhì)②水蒸氣L3

③混合氣體L3

①分析熱力過程的目標和一般方法L3

第四章理想氣體熱力過程

②理想氣體典型熱力過程L4

①穩(wěn)定流動基本方程L3

第五章氣體和蒸汽的流動②噴管和擴壓管中的流動特性L3

③噴管的計算L2

①流體的定義和連續(xù)介質(zhì)模型L4

第六章流體及其物理性質(zhì)②流體的主要物理性質(zhì)L4

③作用在流體上的力L3

①流體的平衡方程式L4

第七章流體靜力學(xué)②重力作用下的流體平衡L4

③液柱式測壓計L2

④平面上和曲面上的流體壓力L3

①描述流體運動的幾個基本概念L4

②連續(xù)性方程L4

第八章流體動力學(xué)基礎(chǔ)

③理想流體的伯努利方程L4

④定常流動的動量方程L3

①黏性流體的伯努利方程L4

②管內(nèi)流動的能量損失L2

③黏性流體的兩種流動狀態(tài)L4

第九章黏性流體的管內(nèi)流動

④圓管層流和紊流的流動規(guī)律L4

⑤管內(nèi)流動的阻力系數(shù)L3

⑥管道水力計算L2

①熱量傳遞的三種基本方式L4

第十章熱量傳遞基本方式概述

②傳熱過程和熱阻L4

①導(dǎo)熱理論基礎(chǔ)L4

第十一章導(dǎo)熱②穩(wěn)態(tài)導(dǎo)熱L4

③非穩(wěn)態(tài)導(dǎo)熱L3

①對流傳熱概述L4

第十二章對流傳熱②相似原理在對流傳熱中的應(yīng)用L4

③單相流體對流傳熱L3

①熱輻射的基本概念L3

②黑體輻射的基本定律L3

第十三章輻射傳熱③實際物體的輻射特性L2

④封閉系統(tǒng)內(nèi)表面間的輻射傳熱L2

⑤氣體稿射簡介L1

基本要求：Ll?了解，L2-理解，L3-掌握，L4-熟練掌握

五、課程學(xué)時安排

學(xué)時分對應(yīng)課程FI

章節(jié)號教學(xué)內(nèi)容學(xué)生任務(wù)

配標

1.1熱力系統(tǒng)

1.2狀態(tài)和基本狀態(tài)參數(shù)

1.3狀態(tài)方程及參數(shù)坐標圖1.完成P成作業(yè)1-3、1-4、1-5、課程目標1

第一章1.4熱力過程、準平衡過程和21-6課程目標2

可逆過程2.預(yù)習(xí)第二章內(nèi)容課程目標3

1.5功和熱量

1.6循環(huán)

課程目標1

2.1熱力學(xué)第一定律I.完成P20-21作業(yè)2-4、2-5、2-6課程目標2

第二章2

2.2熱力學(xué)第二定理2.預(yù)習(xí)第三章課程目標3

課程目標4

課程目標1

3.1理想氣體1.完成P38-39作業(yè)3-2、32、3-7、

課程目標2

第三章3.2水蒸氣23-9

課程目標3

3.3混合氣體2.預(yù)習(xí)第四章

課程目標4

課程目標1

4.1分析熱力過程的目標和一

1.完成P46-47作業(yè)4-3、4-6、4-8課程目標2

第四章般方法2

2.預(yù)習(xí)第五章課程目標3

4.2理想氣體典型熱力過程

課程目標4

課程目標1

5-1穩(wěn)定流動基本方程

課程目標2

5-2噴管和擴壓管中的流動特1.完成P54作業(yè)5?2、5-5、5-6

第五章2課程目標3

性2.預(yù)習(xí)第6章

課程目標4

5-3噴管的計算

課程目標5

6-1流體的定義和連續(xù)介質(zhì)模課程目標1

型1.完成P81作業(yè)767-7、7-8課程目標2

第六章2

6-2流體的主要物理性質(zhì)2.預(yù)習(xí)第7章課程目標3

6-3作用在流體上的力課程目標4

7-1流體的平衡方程式課程目標1

7-2重力作用下的流體平衡1.完成P97-98作業(yè)8-8、8-10、課程目標2

第七章7-3液柱式測壓計28-12、8-13課程目標3

7-4平面上和曲面上的流體壓2.預(yù)習(xí)第8章第1、2節(jié)課程目標4

力課程FI標5

課程目標1

8-1描述流體運動的幾個基本

1.完成P1U作業(yè)9-2、9-3課程目標2

概念2

2.預(yù)習(xí)第8章第3、4節(jié)課程目標3

第八章8-2連續(xù)性方程

課程目標4

8-3理想流體的伯努利方程1.完成PI12作業(yè)9-8、9-9、9-10課程目標4

2

8-4定常流動的動量方程2.預(yù)習(xí)第9章第1、2、3節(jié).課程目標5

9-1黏性流體的伯努利方程課程目標2

1.完成P136作業(yè)10~4、10-5、10-6

9-2管內(nèi)流動的能量損失2課程目標3

2.預(yù)習(xí)第9章第4、5、6節(jié)

9-3黏性流體的兩種流動狀態(tài)課程目標4

第九章9-4圓管層流和紊流的流動規(guī)

1.完成P136-137作業(yè)10-8、10-9、課程目標4

律

210-10課程目標5

9-5管內(nèi)流動的阻力系數(shù)

2.預(yù)習(xí)第10章課程目標6

9-6管道水力計算

課程目標1

10-1熱量傳遞的三種基本方

1.完成P146作業(yè)H-4.11-5JI-6課程目標2

第十章式2

2.預(yù)習(xí)第11章第1節(jié)課程目標3

10-2傳熱過程和熱阻

課程FI標4

課程目標1

1.完成P170作業(yè)12-4、12-5課程目標2

11-1導(dǎo)熱理論基礎(chǔ)2

2.預(yù)習(xí)第11章第2、3節(jié)課程目標3

第十一

課程目標4

1.完成P170作業(yè)12-6、12-8、課程目標4

11-2穩(wěn)態(tài)導(dǎo)熱

212-10課程FI標5

11-3非穩(wěn)態(tài)導(dǎo)熱

2.預(yù)習(xí)第12章課程目標6

12-1對流傳熱概述課程目