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《流体力学与传热学基础》教学大纲

适用范围：202X版人才培养方案

课程代码课程性质：学科基础必修课

学分：1.5学分

学时：24学时（其中：理论24学时，实验0学时）

先修课程：高等数学、大学物理、理论力学、材料力学等

后续课程：发动机原理与构造、车辆制造工艺学等

适用专业：车辆工程

开课单位：机械工程学院

一、课程说明

《流体力学与传热学基础》课程是车辆工程本科专业学生的一门学科基础必修课。其任务是研究流体平衡、运动时的规律和研究热量传递规律的一门学科。通过该课程的学习，使学生对流体平衡、运动规律及能量守恒与转换规律方面具备必要的基本知识，获得传热的一些基本理论、基本知识以及传热计算的初步能力，学会运用流体力学和传热学基本规律来处理和解决实际问题的方法和技能，培养分析问题的能力和创新能力，为学生学习后续课程，从事工程技术工作和进行科学研究打下必要的基础。

二、课程目标

通过本课程的学习，使学生达到如下目标：

课程目标1：掌握流体物理性质；掌握流体静力学、流体动力学基本规律；掌握粘性流体运动规律及其阻力计算；掌握导热、对流换热及热辐射的简单传热量计算；理解三种基本传热方式的传热机理并能够将其应用于工程实际问题的分析。

课程目标2：通过对流体力学和传热学实际问题的分析，提高学生解决工程实际问题的能力，提高学生计算和分析求解的能力，养成理论联系实际，科学严谨、认真细致、实事求是的科学态度和职业道德；通过对相关问题的讨论，提高学生的发现、思辨和表达能力。

三、课程目标与毕业要求

《流体力学与传热学基础》课程教学目标对车辆工程专业毕业要求的支撑见表1。

表1课程教学目标与毕业要求关系

毕业要求

指标点

课程目标

支撑

强度

1.工程知识：能够将数学、自然科学、工程基础和车辆类等专业知识用于分析解决车辆工程领域的复杂工程问题。

1.2能够将数学、物理和工程科学技术基础知识用于对车辆工程相关复杂工程问题建

立数学模型并进行求解；

课程目标1：掌握流体物理性质；掌握流体静力学、流体动力学基本规律；掌握粘性流体运动规律及其阻力计算；掌握导热、对流换热及热辐射的简单传热量计算；理解三种基本传热方式的传热机理并能够将其应用于工程实际问题的分析。

课程目标2：通过对流体力学和传热学实际问题的分析，提高学生解决工程实际问题的能力，提高学生计算和分析求解的能力，养成理论联系实际，科学严谨、认真细致、实事求是的科学态度和职业道德；通过对相关问题的讨论，提高学生的发现、思辨和表达能力。

H

注：表中“H（高）”表示课程与相关毕业要求的关联度。

四、教学内容、基本要求与学时分配

1.理论部分

理论部分的教学内容、基本要求与学时分配见表2。

表2教学内容、基本要求与学时分配

教学内容

教学要求，教学重点难点

理论学时

实验学时

对应的课程目标

1.流体力学概论

1.1流体力学研究对象；

1.2流体的主要物理性质；

1.3静止流体上的作用力。

教学要求：了解流体力学研究对象、任务和研究方法；熟悉流体宏观模型——连续介质、理想流体、不可压缩流动；掌握流体的粘性和压缩性等物理性质。

重点：流体的定义，连续介质概念，流体的主要性质，理想流体。

难点：作用在流体上的力。

2

1、2

2.流体静力学基础

2.1流体平衡微分方程式；

2.2流体静力学基本方程；

2.3压强的测量；

教学要求：了解静压强的概念、性质；熟悉流体平衡微方程式；表压力、真空度和绝对压力的概念；掌握静力学基本方程式；静压强的分布规律。

重点：流体静压强特性、压强的测量、重力场中静压强分布基本公式。

难点：流体静力学基本方程式。

3

1、2

3.流体动力学基础

3.1描述流体运动的两种方法；

3.2流体运动的基本概念；

3.3流体运动的连续性方程；

3.4流体运动的微分方程；

3.5微小束伯努利方程；

3.6总流的伯努利方程。

教学要求：了解流体质点运动的两种方法，建立流场的概念；熟悉流体流动的一些基本概念，如流线、流速、流量等；掌握连续性方程，微分方程，伯努利方程的应用并对实际问题分析计算。

重点：流场、流线、迹线、过流断面、平均速度、流量等基本概念，连续性方程，微分方程，伯努利方程及其应用。

难点：伯努利方程及其应用。

3

1、2

4.黏性流体运动及其阻力计算

4.1流体运动的两种状态；

4.2管内流动阻力的两种类型；

4.3圆管定常层流流动；

4.4圆管定常湍流流动；

4.5圆管流动沿程损失系数确定；

4.6管道中局部水头损失。

教学要求：了解流体的两种流态及各自特点；熟悉造成能量损失的原因；掌握能量损失的基本计算方法。

重点：流体流动的两种状态、层流和紊流及其速度分布等流动特征、沿程阻力损失、局部阻力损失。

难点：沿程阻力损失，局部阻力损失