流体力学教学大纲.docx

流体力学 一、课程说明 课程编号： 080515Z10 课程名称：流体力学 /Fluid Mechanics 课程类别：专业教育课程 学时/学分： 32 /2 先修课程：高等数学 适用专业：机械工程类专业 教材、教学参考书： [1] 贾月梅主编 流· 体力学 ·北京：国防工业出版社出版。 [2] 张也影主编 流· 体力学 ·高等教育出版社。 [3] 盛敬超主编 液· 压流体力学 ·机械工业出版社。 二、课程设置的目的意义 流体力学是为机械工程类专业设立的一门专业选修技术基础课。 设置本课程 的目的是使学生通过本课程的学习， 掌握流体运动的基本概念、 基本理论、 基本 计算方法和基本实验技能， 提高学生分析和解决实际问题的能力， 为后续学习液 压传动与控制、传热学、热力学和摩擦学等专业知识打下必要的理论基础。 三、课程的基本要求 知识：了解流体的物理性质，掌握流体的平衡规律、流体的运动规律、流体 与其接触的固体壁面间的受力特点、 压力管路中的水力计算、 量纲分析与相似条 件等知识。 能力： 从流体力学在机械工程中的应用角度， 将流体力学知识用于解决机械 设工程中的实际问题； 用流体力学的三个基本方程组和相似原理的建模方法， 培 养解决复杂工程问题的能力； 掌握最基本的流体力学分析理念， 针对具体问题提 出有效的解决方案， 提高开发新产品的能力； 在流体力学与其它学科的交叉知识 的讨论中培养创新意识，提高分析、发现、研究和解决问题的能力； 素质： 建立理论与实验是相辅相成的观念， 通过课程中的分析讨论辩论培养 分析沟通交流素质， 建立机械工程设计的思维模式和基本素质。 通过课外导学的 模式，提升自主学习和终身学习的意识，形成不断学习和适应发展素质。 1 第 4 章4 第 4 章 4 4 6 2 第 3 章 8 四、教学内容、重点难点及教学设计 总 章节 教学内容 学 时 学时分配 讲课 实 (含研讨 ) 践 第 1 章 流体力学的基 本概念 7 7 第 2 章 流体静力学 5 5 流体动力学基 本方程组 量纲分析与相 似理论 教学 重点 基 本 概 念、 牛顿 内 摩 擦 定 律 与 随 体 导 数 静 压 强 基 本 方 程 与 压 力体 概 念 流 体 动 力 学 三 个 基 本 方 程 组 与 基 本 概念 相 似 理 论 与 实 验建模 教学 难点 牛 顿 内 摩 擦 定 律、 拉格 朗 日 与 欧 拉 描 述 的 相 互转变 压 力 体、流 体的相 对平衡 伯努利 方程与 动量方 程组的 应用 P 定理 与相关 变量的 选择 教学方案设计（含教学 方法、教学手段） 教学思路： 用典故和数据结合现状 和发展讲解流体力学的 重要意义和研究内容； 通 过常见流体的流动与现 象，引出流体的基本假 设、 物理特性； 比较流体 与刚体运动， 引出流体存 在的力与变形； 用比喻的 方法引出拉格朗日描述 与欧拉描述； 并讲述导出 两者之间的相互转换方 法。 教学模式： 课前导学 （前修课知识归 纳与思考题） ； 5 学时课 程讲授； 1 学时的牛顿 内摩擦定律在静压支承 中的实际应用课堂讨论。 教学思路： 从微团的概念出发， 导出 欧拉静平衡方程； 以机械 工程中的实例讲解压力 体与流体平衡方程的应 用方法。 教学模式： 课前导学 （前修课知识归 纳与思考题） ； 4 学时课 程讲授； 1 学时讨论： 槽 罐车运动中罐体受力计 算。 教学思路： 利用流体受力特点与随 体导数， 将牛顿第二定律 改写成 navier-stokes 方 程； 由 navier-stokes 方程 导出伯努利方程； 并归纳 伯努利方程的应用条件； 用对理论力学质点系动 量求随体导数的方法导 出流体动量定理。 教学模式： 课前导学 （前修课知识归 纳与思考题） ； 5 学时课 程讲授； 流体动力学在工 程中的应用实例课堂讨 论。 教学思路： 通过利用物理量的量纲 一致性， 直接导出典型物 理公式， 以引出量纲分析 2 总 章节 教学内容