《流体力学D》课程教学大纲（本科）.docx

流体力学D(Fluid Mechanics D)课程代码：02410012学分：2学时：32 （其中：课堂教学学时：28 实验学时：4上机学时：0 课程实践学时：0 ）先修课程：高等数学、大学物理等适用专业：机械及近机械类专业、土木工程等教材：工程流体力学，闻建龙，机械工业出版社，2011.8,第1版一、课程性质与课程目标（-）课程性质（需说明课程对人才培养方面的贡献）流体力学D是动力工程专业的一门主要的技术基础课程，它既是力学的一个分支，具有较强的 理论体系，同时又密切联系工程实际，具有一定的专业针对性，它是学习专业课程和专业发展不可 缺少的技术理论基础。（二）课程目标（根据课程特点和对毕业要求的贡献，确定课程目标。应包括知识目标和能力 目标。）课程目标1: 了解基本理论、概念及物理量的物理意义，能够在专业范围内对流体力学现象 做出合乎实际的定性判断；课程目标2：能够解决简单的工程实际应用的问题。注：工程类专业通识课程的课程目标应覆盖相应的工程教育认证毕业要求通用标准；（三）课程目标与专业毕业要求指标点的对应关系本课程支撑专业培养计划中毕业要求指标点1-2. 6-2：1 .毕业要求1-2:具有解决机械工程问题所需的工程基础知识及其应用能力，占该指标点达 成度的10%o2 .毕业要求6-2：能正确认识机械制造过程和装备对于客观世界和社会的影响，并理解应承 担的责任，占该指标点达成度的10%o课程目标毕业要求指标课程目标1课程目标2毕业要求1-2毕业要求6-2注：课程目标与毕业要求指标点对接的单元格中可输入“'，也可标注“H、M、L”。二、课程内容与教学要求第一章绪论（一）课程内容（列出主要知识点、能力点）（1）概述；（2）连续介质假设；（3）作用在流体上的力；（4）流体的主耍物理性质；（5）流体的粘性（二）教学要求（将相关内容按照掌握、理解、了解等不同教学要求进行分类）（1） 了解本课程的性质、研究对象与方法、任务；（2） 了掌握连续介质模型等基本概念；（3）熟练运用牛顿内摩擦定律。（三）重点与难点.重点连续介质假设、流体的粘性.难点连续介质假设、流体的粘性第二章流体静力学（一）课程内容 （列出主要知识点、能力点）（1）流体静压强及其特性；（2）流体平衡的微分方程；(3)流体静力学基本方程；(4)绝对压强、计示压强和液柱式测压计；(5)液体的相对平衡；(6)平衡液体对壁面的作用力。(二)教学要求(1)掌握流体静压强的分布规律及其测量；(2)静压强的表示方法；(3)流体平衡微分方程；(4)熟练应用平面和曲面上流动总压力的计算方法。(三)重点与难点.重点平面和曲面上流动总压力的计算.难点面和曲面上流动总压力的计算第三章流体运动学基础(-)课程内容(1)描述流体运动的两种方法；(2)流体运动的基本概念；(3)连续性方程；(4)流体微团的运动分析。(二)教学要求了解研究流体运动的两种方法，理解描述流体流动的基本概念;(2)掌握并应用连续性方程，并能熟练应用于求解工程实际问题；(3)理解流体微团的运动和变形。(三)重点与难点.重点(1)欧拉法与拉格朗日法的特点；(2)流线、流面、流管等概念的理解；(3)连续性方程。1 .难点(1)连续性方程。第四章流体动力学基础(一)课程内容(1)理想流体的运动微分方程；(2)伯努利方程；(3)动量方程；(4)动量矩方程。(二)教学要求(1)掌握并应用理想流体的运动微分方程、伯努利方程、动量方程、动量矩方程，并能熟练应 用于求解工程实际问题，了解动量矩方程及其应用；(三)重点与难点.重点(1)伯努利方程；(2)动量矩方程。2 .难点(1)伯努利方程；(2)动量矩方程。第五章相似理论与量纲分析(一)课程内容(1)相似理论；(2)量纲分析。(二)教学要求(1)掌握力学相似理论，明确近似模型法的应用，具备应用相似理论设计实验模型的能力；(2)掌握瑞利法、白金汉定理法两种量纲分析方法，具有应用量纲分析对实验参数进行初步分析, 明确量纲分析与实验数据采集及处理的指导意义。(三)重点与难点1.重点(1)力学相似；(2)近似模型法；(3)量纲和谐性原理。.2.难点(1)近似模型法；(2)量纲分析方法。第六章流动阻力与水头损失（一）课程内容（1）流体流动的两种流动状态；（2）圆管中的层流；（3）圆管中的湍流；（4）管路中的沿程损失；（5）管路中的局部损失。（二）教学要求（1）理解层流与湍流两种流态的特征，掌握沿程损失与管内平均流速的关系；（2）掌握沿程损失和局部损失的计算方法，明确简单管路与长管水力计算的区别；（三）重点与难点1 .重点针对简单管路、长管、孔口与管嘴不同的流体流动问题，沿程损失、局部损失计算的不 同的处理方法；.难点管路计算三、本课程开设的实验项目（如课程不含实验，该项可不填）编号实验项目名称学时类型要求支撑的课程目标1自循环静水压强传递演示实验等16台套演示实验2演示性必做课程目标12伯努利方程验证实验1验证性必做课程目标1、23动量方程验证实验1验证性必做课程目标1、2注：L “类型”填验证性、综合性、设计性等；. “要求”填必做、选做。实验1：自循环静水压强传递演示实验等16台套演示实验本实验为演示实验，主要现场演示自循环静水压强传递演示实验、平面总压力实验、流体流动 演示系列实验、空化实验、雷诺实验、风洞演示实验、毕托管测速实验实验、孔口与管嘴流动特性 演示实验、虹吸现象演示实验、流线流谱显示实验等，讲解基本结构、原理及使用方法，通过本实 验使学生对流体流动特征有直观的理解，加深课程基本概念的认识。实验2：伯努利方程验证实验本实验主要演示压强测量方法，理解缓变流过流断面、急变流过流断面压强分布规律，深刻理 解伯努利方程各项的物理意义及儿何意义。通过本实验使学生学会使用排管测压、电测式流量计， 理解沿程总能头线、测压管水头线分布特点，并掌握实验结果的处理及分析方法。实验2：动量方程验证实验本实验主要演示动量方程验证实验台的装置设计原理，如动摩擦减阻技术的应用、准确测量自 由射流冲击力的方法，通过实验，使学生掌握流量调节、应用动量方程求算自由射流冲击力等的方 法，掌握实验结果的处理及分析方法。四、学时分配及教学方法章（按序填写）教学形式及学时分配主要教学方法支撑的课程目标课堂 教学实验上 机课程 实践小 计第一章 绪论42004讲授法课程目标1A-A- -. Vr. 第一早流体静力学60006讲授法讨论法课程目标1第3章流体运动学 基础40006讲授法讨论法演示法课程目标1、2第4章 流体动力学 基础62008讲授法讨论法演示法课程目标1、2第5章 相似理论与 量纲分析30003讲授法讨论法 研究型教学方法课程目标1、2第6章 流动阻力与 水力损失50005讲授法研究型教学方法课程目标1、2合计28432注：1.课程实践学时按相关专业培养计划列入表格；.主要教学方法包括讲授法、讨论法、演示法、研究型教学方法（基于问题、项目、案例等教学方法）等。五、课程考核考核形式考核要求考核权重备注平时成绩课后完成20-30个习题，主要 考核学生对每节课知识点的 复习、理解和掌握程度。以随 机的形式，在每章内容进行中 或结束后，随堂测试1-3题， 主要考核学生课堂的听课效 果和课后及时复习消化本章 知识的能力。结合平时点名， 平时成绩按10%计入课程总 成绩。10%实验成绩完成4个学时的实验，其中2 个学时为演示实验，主要考核 学生操作实验设备并对实验 结果进行分析的能力，最后按 10%计入课程总成绩。10%期末考试试卷题型包括判断题、选择 题、填空题、简答题和综合分 析应用题等，以卷面成绩的 80%计入课程总成绩。其中考 核基础知识型题目占60%, 考核针对流体流动基础问题 综合分析与验证的能力题目占 40% o80%注：1.分学期设置和考核的课程应按学期分别填写上表。2 .考核形式主要包括课堂表现、平时作业、阶段测试、期中考试、期末考试、大作业、小论文、项目设计和作品等。3 .考核要求包括作业次数、考试方式（开卷、闭卷）、项目设计要求等。4 .考核权重指该考核方式或途径在总成绩中所占比重。六、参考书目及学习资料（书名，主编，出版社，出版时间及版次）1 .流体力学，张也影，高等教育出版社，2000年8月第2版；2,流体力学，罗惕乾，机械工业出版社，2011年7月第3版；5 .流体力学、水力学题解，莫乃榕，槐文信，华中科技大学出版社，2002年1月第1版。七、大纲说明（内容可包括课程基本要求、习题要求及其它一些必要的说明）1 .采用多媒体教学手段，配合例题的讲解及适当的思考题，保证讲课进度的同时，注意学生 的掌握程度和课堂的气氛；.本课程有4个学时的实验，具体实验内容见流体力学课程实验教学大纲。2017年6月28日