《高等流体力学》课程教学大纲（本科）.docx

高等流体力学(Advanced Fluid Mechanics )课程代码：02410052学分：2学时：32 （其中：课堂教学学时：32 实验学时：0 上机学时：0 课程实践学时：0 ） 先修课程：高等数学、大学物理、流体力学等适用专业：工程力学专业教材：高等流体力学，朱克勤，彭杰，科学出版社，2017.6,第1版一、课程性质与课程目标（一）课程性质（需说明课程对人才培养方面的贡献）通过该课程的学习，要求学生掌握高等流体力学的基本概念、基本理论，深入理解流动所伴随 物理现象及流体流动规律，掌握分析和研究问题的基本思想和方法，提高解决流体力学问题的水平 及能力。（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:掌握场论及张量初步、流体力学基本方程组、旋涡运动、流动稳定性、湍流、 边界理论、环境流体力学等内容，进一步深入理解流动力学基本概念与基本理论。课程目标2：掌握流体流动的物理基础及重要应用，为学习后继课程打下良好的基础。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；二、课程内容与教学要求第一章场论及张量初步（-）课程内容1、场论2、张量初步（二）教学要求掌握场论基本知识，理解张量识别定理，了解二阶张量的物理意义以及各向同性张量的特点。（三）重点与难点.重点张量.难点涉及张量的表示与计算第二章流体力学方程组（-）课程内容1、连续性方程2、动量方程3、能量方程（二）教学要求深刻理解并掌握流体力学方程组及其张量表达式（三）重点与难点1 .重点各方程的张量表达式2 .难点涉及张量形式的表示式的意义第三章旋涡动力学（一）课程内容1、旋涡的运动学性质2、凯尔文定理3、拉格朗日定理4、亥姆霍兹涡量方程5、旋涡的诱导速度（二）教学要求了解旋涡的运动学性质，理解凯尔文定理、拉格朗日定理，了解旋涡诱导速度的计算方法。（三）重点与难点.重点凯尔文定理、拉格朗日定理、亥姆霍兹定理.难点三大定理的理解第四章边界层理论（-）课程内容1、大雷诺数流动与边界层2、不可压流动层流边界层3、不可压流动湍流边界层4、其它类型的剪切流动5、边界层的别离与控制6、边界层方程的数值解法（二）教学要求了解层流边界层与湍流边界层流动的区别；理解边界层别离的原由及控制方法；理解边界层方 程组的数值解法。（三）重点与难点.重点边界层别离、边界层方程组的数直解法.难点边界层方程组的数直解法第五章绕流现象（一）课程内容1、二维物体的绕流2、三维物体的绕流3、非定常涡流（二）教学要求理解二维物体绕流、三维物流绕流分析方法。（三）重点与难点.重点二维物体绕流、三维物流绕流分析.难点二维物体绕流、三维物流绕流分析第六章流动稳定性（一）课程内容1、平行流动稳定性的线性理论2、近似平行流动稳定性的线性理论3、平行流动稳定性的非线性理论4、边界层的转援及层流控制（二）教学要求理解平行、近似平行流动稳定性的线性理论、平行流动稳定性的非线性理论。（三）重点与难点（假设不单独列出，需在教学要求中适当注明）.重点流动稳定性的线性分析与非线性分析.难点流动稳定性的线性分析与非线性分析第七章湍流引论（一）课程内容1、湍流的统计与测量2、湍流运动的基本方程3、湍流结构4、湍流模式理论（二）教学要求了解湍流的统计与测量方法，理解湍流运动基本方程及湍流模式理论。（三）重点与难点.重点理解湍流运动基本方程及湍流模式理论.难点理解湍流运动基本方程及湍流模式理论第八章环境流体力学（一）课程内容1、单相混合流体的运动方程2、扩散理论3、浮力射流4、有机物污染与水质模型5、河流污染带与浮力湍流模式（二）教学要求理解单相混合流体的运动方程；了解扩散理论、浮力射流；理解有机物污染与水质模型、河流 污染带与浮力湍流模式（三）重点与难点（假设不单独列出，需在教学要求中适当注明）.重点有机物污染与水质模型、河流污染带与浮力湍流模式.难点有机物污染与水质模型、河流污染带与浮力湍流模式三、本课程开设的实验工程（本课程无实验）编号实验工程名称学时类型要求支撑的课程目标12注：1. “类型”填验证性、综合性、设计性等;. “要求”填必做、选做。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33讲授法课程目标1A-7r- ,"?r.第一早33讲授法、讨论法课程目标1第三章44讲授法课程目标1、2第四章44讲授法课程目标1、2第五章44讲授法、讨论法课程目标1、2第六章44讲授法课程目标1、2第七章55讲授法课程目标1、2第八章55讲授法课程目标1、2合计3232讲授法、研究型教学 方法注：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、工程、案例等教学方法）等。五、课程考核注：1 ,分学期设置和考核的课程应按学期分别填写上表。考核形式考核要求考核权重备注平时成绩课后完成一定数量的习题，主 要考核学生对每节课知识点 的复习、理解和掌握程度，以 及课堂表现、参与讨论情况给 定平时成绩20%期末考试试卷题型可以有判断题、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。80%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、工程设计和作品等。3 .考核要求包括作业次数、考试方式（开卷、闭卷）、工程设计要求等。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）.G. K巴切勒著.流体动力学引论.北京.科学出版社.1997.1 .刘应忠等编著.高等流体力学（第二版）.上海,上海交通大学出版社.2002.2 .吴望一编著.流动力学.北京.北京大学出版社.2002.3 .茅春浦编著.流体力学.上海,上海交通大学出版社.2003.七、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）闻建龙2017年9月18日