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重庆大学流体力学教学大纲

重庆大学流体力学教学大纲
一、课程名称:流体力学
二、课程代码:
三、课程英文名称:FLUID MECHANICS
四、课程负责人:龙天渝
五、学时和学分:80学时 4.5学分
六、课程性质:必修课程
七、适用专业:建筑环境与设备工程
八、选课对象:本科生
九、预修课程:高等数学 工程力学
十、使用教材:龙天渝、蔡增基编.流体力学.中国建筑工业出版社,2004
十一、参考书目:
李玉柱编..工程流体力学(上、下册).清华大学出版社,2007
屠大燕编.流体力学与流体机械.中国建筑工业出版社,1999
刘鹤年编.水力学.中国建筑工业出版社,1999
Clayton T.Crowe, et al. Engineering Fluid Mechanics. 7th ed. New York: John Wiley & Sons,2001
十二、开课单位:城市与环境工程学院
十三、课程的目的和任务:
本课程是建筑环境与设备工程专业的一门主要的技术基础课。

它的主要任务是通过各个教学环节,运用各种教学手段和方法,使学生掌握流体运动的基本概念、基本原理、基本计算方法;培养学生分析、解决问题的能力和实验技能,为学习后继课程,从事工程技术工作,科学研究以及开拓新技术领域,打下坚实的基础。

十四、课程的基本要求:
1.绪论
了解本课程在专业及工程中的应用,理解作用在流体上的力,理解流体主要物理性质,特别是粘性和牛顿内摩擦定律,理解连续介质、不可压缩流体及理想流体的概念。

2.流体静力学
理解静压强的特性,掌握静力学基本方程、等压面以及液体中压强的计算、测量与表示方法,掌握总压力的计算方法,理解液体的相对平衡。

3.一元流体动力学基础
理解描述流体运动的两种方法,理解流动类型和流束与总流等相关概念,掌握总流连续性方程、能量方程和动量方程及其应用。

4.流动阻力和能量损失
掌握粘性流体的两种流态及判别准则,理解圆管层流的运动规律,理解紊流特性、处理方法和紊流切应力,理解沿程能量损失的成因和阻力系数的变化规律,掌握沿程能量损失的计算方法,理解局部能量损失的成因,掌握局部能量损失的计算方法。

5.孔口管嘴管路流动
掌握孔口、管嘴出流的计算方法;掌握简单管路、串、并联管路的水力计算。

6.气体射流
理解无限空间气体紊流射流的基本特性,了解圆断面与平面等温、温差、浓差射流的计算方法。

7.不可压缩流体动力学基础
了解流体微团运动的基本形式与微元分析法,理解无旋流动和有旋流动,理解流体连续性微分方程,理解质点导数,了解纳维— 斯托克斯方程及其各项的物理意义,了解不可压缩粘性流体紊流运动的时均方程。

8.绕流运动
掌握速度势函数、流函数和流网,理解附面层概念、附面层分离现象,理解绕流阻力和升力,掌握悬浮速度的计算方法。

9.一元气体动力学基础
理解声速、马赫数等基本概念,掌握一元恒定等熵气流的基本特性和基本方程,了解可压缩气体在等截面有摩阻管
道中的流动特性与计算方法。

10.相似性原理和因次分析
理解相似概念和主要相似准则及模型律,了解因次分析方法。

十五、课程描述
1.绪论
作用在流体上的力,流体的主要物理性质,流体的力学模型。

2.流体静力学
流体静压强及其特性,流体静压强的分布规律,压强的计算基准和度量单位,液柱测压计,作用在平面和曲面的液体压力,流体平衡微分方程,液体的相对平衡。

3.一元流体动力学基础
描述流体运动的两种方法,恒定流动和非恒定流动,流线和迹线,一元流动模型,连续性方程,恒定元流的能量方程,过流断面的压强分布,恒定元流的能量方程,能量方程的应用,总水头线和测压管水头线,恒定气流能量方程,恒定流动量方程。

4.流动阻力和能量损失
沿程损失和局部损失,层流与紊流、雷诺数,圆管中的层流流动,紊流运动的特性和紊流阻力,尼古拉兹实验,工业管道紊流阻力系数的计算公式,非圆管的沿程损失,管道流动的局部损失。

5.孔口管嘴管路流动
孔口自由、淹没出流,管嘴出流,简单管路,串、并联管路。

6.气体射流
无限空间气体紊流射流的特性,圆断面射流的运动分析,平面射流,温差或浓差射流。

7.不可压缩流体动力学基础
流体微团运动的分析,有旋流动,不可压缩流体的连续性微分方程,应力和变形速度的关系,纳维— 斯托克斯方程,流体紊流运动的时均方程。

8.绕流运动
无旋流动,平面无旋流动,绕流运动与附面层基本概念,曲面附面层分离现象与卡门涡街,绕流阻力和升力。

9.一元气体动力学基础
理想气体一元恒定流动的运动方程,声速、滞止参数、马赫数,气体一元恒定流动的连续性方程,等温、绝热管路中的流动。

10.相似性原理和因次分析
力学相似性原理,相似准数,模型律,因次分析法。

十六、学时分配
1.绪论4学时
2.流体静力学10学时
3.一元流体动力学基础12学时
4.流动阻力和能量损失8学时
5.孔口管嘴管道流动6学时
6.气体射流4学时
7.不可压缩流体动力学基础8学时
8.绕流运动6学时
9.一元气体动力学基础6学时
10.相似性原理和因次分析4学时
此外,实验教学12学时。

十七、能承担此课的教师:龙天渝、刘方、向文英、谢安
教学大纲制定者:龙天渝 教学大纲审定者:
流体力学考试大纲
一、课程名称:流体力学
二、课程代码:
三、课程性质:必修课程
四、考核内容:
1.绪论
作用在流体上的力,流体主要物理性质,特别是粘性和牛顿内摩擦定律,连续介质、不可压缩流体及理想流体的概念。

2.流体静力学
静压强的特性,静力学基本方程、等压面以及液体中压强的计算、测量与表示方法,掌握总压力的计算方法,液体的相对平衡。

3.一元流体动力学基础
描述流体运动的两种方法,流动类型和流束与总流等相关概念,总流连续性方程、能量方程和动量方程及其应用。

4.流动阻力和能量损失
粘性流体的两种流态及判别,圆管层流的运动规律,紊流特性、处理方法和紊流切应力,沿程能量损失的成因和阻力系数的变化规律,沿程能量损失的计算方法,局部能量损失的成因与局部能量损失的计算方法。

5.孔口管嘴管路流动
孔口、管嘴出流的计算;简单管路、串并联管路的水力计算。

6.气体射流
无限空间气体紊流射流的基本特性,温差(浓差)射流与等温射流的区别。

7.不可压缩流体动力学基础
流体微团运动的基本形式,变形率和旋转角速度,无旋流动和有旋流动,流体连续性微分方程,质点导数,纳维— 斯托克斯方程及其各项的物理意义,不可压缩粘性流体紊流运动的时均方程。

8.绕流运动
速度势函数、流函数和流网,附面层概念、附面层分离现象,绕流阻力和升力,悬浮速度。

9.一元气体动力学基础
声速、马赫数等基本概念,一元恒定等熵气流的基本特性和基本方程,可压缩气体在等截面有摩阻管道中的流动。

10.相似性原理和因次分析
相似概念和主要相似准则及模型律,因次分析法。

五、试卷结构:
a) 满分:100分
b)题型结构
概念题 30%
计算题 70%
c)内容结构
1.绪论6%
2.流体静力学15 %
3.一元流体动力学基础25%
4.流动阻力和能量损失6%
5.孔口管嘴管道流动15%
6.气体射流5%
7.不可压缩流体动力学基础6%
8.绕流运动6%
9.一元气体动力学基础10%
10.相似性原理和因次分析6%。

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