流体力学教案.docx

流体力学教案.docx

《流体力学教案.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《流体力学教案.docx（17页珍藏版）》请在冰豆网上搜索。

流体力学教案

流体力学课程

教

案

本课程教学目的和要求

《流体力学》是土木工程专业的一门必学的专业课程。

它是专门研究流体的运动特征及应用基本规律解决工程中出现的实际问题。

本课程综合性强专业性强。

学生通过本课程的学习，能掌握流体的基本运动特征，具备一定解决实际工程中出现的流体力学问题。

本课程教学方法

按选用教材内容以课堂理论授课为主。

同时根据学生习题情况，适当安排部分习题课和课堂讨论。

注重引导学生理论与实践的连接。

学生创新精神和实践能力培养方法

本课程是一门与实践联系紧密的专业课程，在课堂教学时应特别注重引导学生把学到的理论知识应用到实际工程实践中去，培养学生综合运用基础知识和专业知识及计算能力。

同时，通过课程设计进一步培养学生严谨、勤奋、求实和创新的学风，增强学生的事业心和责任感，增强学生职业适用面和适应工作的能力。

教材选用原则和特点

本课程所采用的教材系高等学校土木工程专业常采用的一本经典教材，该教材章节清晰，语言简练，通俗易懂。

考核方式

1、笔记10%

2、期末40%

3、平时50%

教学参考资料

1、《流体力学泵与风机》，周谟仁主编，中国建筑工业出版社；

2、《工程流体力学》 莫乃榕 主编 华中科技大学出版社2003；

3、《工程流体力学》李玉柱 贺五洲主编 清华大学出版社2006 ；

4、《工程流体力学（水利学）》禹华谦主编西南交通大学出版社，1999；

5、 《流体力学》张也影主编 高等教育出版社，1999 ；

6、《流体力学》Frank M. White 清华大学出版社2004； 

7、《水力学》许荫椿、胡得保主编华东水利学院；

8、《河流动力学》张书农、华国祥主编河海大学；

9、《流体力学学习方法及解题指导》程军、赵毅山主编同济大学出版社2004。

对教案的分析总结

本课程教案是按照土木工程专业教学大纲与授课计划要求编写，符合课程教案编写要求，能够达到合理组织课堂教学目的。

各教学单元教案

周次

第1周

授课时间

2学时

章节

名称

第1章绪论

§1-1流体力学的、发展概况和研究方法

§1-2作用于流体上的力

§1-3流体的主要物理力学性质

授课方式

理论课（√）

教学时数

2学时

教学目的

和要求

1、了解流体力学工程与历史背景；

2、了解流体力学的研究方法；

3、明确理解流体的概念及流体的主要物理参数；

4、掌握牛顿内摩擦定律。

教学

方法

选择以下方面：

教师讲授（√），课堂讨论（），提问式教学（√），实验（），课堂练习（）。

教学

重点

难点

重点：

流体的概念、作用于流体表面上的力、流体的粘性、牛顿内摩擦定律。

难点：

牛顿内摩擦定律。

讨论

练习

作业

课堂讨论，巩固学生学习的知识。

参考资料

同前

教研室主任的审批意见

教学内

容要点

1、工程流体力学的研究任务和研究方法；

2、流体的概念及连续介质假设；

3、流体的主要物理参数；

4、流体的粘性；

教学

后记

周次

第1~2周

授课时间

6学时

章节

名称

第2章流体静力学

§2-1流体静压强的特性

§2-2欧拉平衡微分方程

§2-3液体压强的测量

§2-4静止流体对平面的作用力

§2-5静止流体对曲面的作用力

授课方式

理论课（√）

教学时数

6学时

教学目的

和要求

1、明确理解流体静压强及基本特性；

2、掌握流体静力学基本方程；

3、掌握静压强的计算；

4、掌握静压强的表示方法；

5、掌握静止流体对平壁和曲壁合力的计算。

教学

方法

选择以下方法：

教师讲授（√）

教学

重点

难点

重点：

静止流体的平衡微分方程的建立及应用；静止流体对平壁和曲壁的合力计算。

难点：

静止流体对平壁和曲壁的合理计算；静止流体的平衡微分方程的建立及应用。

讨论

练习

作业

安排作业3题，巩固学生学习的知识。

参考资料

同前

教研室主任的审批意见

教学内

容要点

1、作用于静止流体上的力；

2、流体静压强及其特性；

3、静止流体的平衡微分方程；

4、重力作用下静止流体中的压强分布规律；

5、静压强的表示方法及其单位；

6、静止流体对壁面作用力的计算。

教学

后记

周次

第3周

授课时间

4学时

章节

名称

第3章流体运动学

§3-1描述流体运动的两种方法

§3-2流体运动的连续性方程

§3-3流体微团运动的分析

§3-4无旋运动（无涡流）和有旋运动（有涡流）

授课方式

理论课（√）

教学时数

4学时

教学目的

和要求

1、理解描述流体运动的方法；

2、理解流体运动中的基本概念；

3、掌握连续性方程的意义和作用。

教学

方法

选择以下方面：

教师讲授（√）

教学

重点

难点

重点：

流线和迹线的求法、连续性方程的意义和作用。

难点：

流线和迹线的求法。

讨论

练习

作业

安排作业2题，巩固学生学习的知识。

参考资料

同前

教研室主任的审批意见

教学内

容要点

1、研究流体运动的两种方法；

2、流体运动中的基本概念；

3、连续性方程。

教学

后记

周次

第4~5周

授课时间

6学时

章节

名称

第4章 理想流体动力学和恒定平面势流

§4-1欧拉运动微分方程

§4-2理想流体恒定元流的伯努利方程

§4-3元流伯努利方程的意义和应用

§4-4恒定平面势流的流速势函数和流函数

§4-5几种简单的平面势流

§4-6势流的叠加

授课方式

理论课（√）

教学时数

6学时

教学目的

和要求

1、理解不可压缩理想流体的运动方程

2、掌握伯努利方程的意义及应用

教学

方法

选择以下方面：

教师讲授（√），提问式教学（√））

教学

重点

难点

重点：

伯努利方程的意义及应用。

难点：

伯努利方程的意义及应用。

讨论

练习

作业

安排作业3题。

参考资料

同前

教研室主任的审批意见

教学内

容要点

1、理想流体的运动微分方程式

2、理想流体的伯努利方程式

3、实际流体总流的伯努利方程式

4、伯努利方程的应用

教学

后记

周次

第5~6周

授课时间

6学时

章节

名称

第5章实际（粘性）流体的动力学基础

§5-1粘性流体的运动方程

§5-2恒定元流的伯努利方程

§5-3恒定总流的伯努利方程

§5-4气流的伯努利方程

§5-5有流量分流或汇流的伯努利方程

§5-6有能量输入输出的伯努利方程

§5-7恒定总流的动量方程

授课方式

理论课（√）

教学时数

6学时

教学目的

和要求

让学生掌握有关水头损失的分类及计算方法，及水流流动型态的一些基本概念

教学

方法

选择以下方法：

教师讲授（√）

教学

重点

难点

重点：

沿程水头损失计算、局部水头损失计算

难点：

紊流的特征

讨论

练习

作业

安排作业3题，巩固学生学习的知识

参考资料

同前

教研室主任的审批意见

教学内

容要点

1、水头损失及其分类

2、水流的流动型态、紊流的运动特征

3、沿程水头损失计算

4、局部水头损失计算

教学

后记

周次

第7~8周

授课时间

6学时

章节

名称

第6章实际（粘性）流体的动力学基础

§6-1粘性流体运动的两种形态

§6-2圆管中的层流

§6-3紊流基本理论

§6-4圆管紊流的沿程水头损失

§6-5局部水头损失

§6-6边界层理论

授课方式

理论课（√）

教学时数

6学时

教学目的

和要求

1、掌握流体运动分两种类型及判别方法；

2、正确理解层流和紊流的特征；

3、了解沿程能量损失和局部能量损失的原因；

4、掌握沿程能量损失的计算。

教学

方法

选择以下方法：

教师讲授（√）

教学

重点

难点

重点：

恒定均匀流的沿程损失。

难点：

恒定均匀流的沿程损失。

讨论

练习

作业

课堂练习（√）巩固学生学习的知识

参考资料

同前

教研室主任的审批意见

教学内

容要点

1、水头损失及其分类；

2、水流的流动型态、紊流的运动特征；

3、沿程水头损失计算；

4、局部水头损失计算。

教学

后记

周次

第8~9周

授课时间

4学时

章节

名称

第7章量纲分析和流动相似原理

§7-1量纲分析的意义和量纲和谐原理

§7-2量纲分析方法

§7-3流动相似概念

§7-4相似准则

授课方式

理论课（√）

教学时数

4学时

教学目的

和要求

通过本章内容的学习，让学生了解量纲的概念，量纲和谐原理，熟悉量纲分析

教学

方法

选择以下方法：

教师讲授（√）

教学

重点

难点

重点：

量纲概念，及和谐原理

难点：

量纲分析方法

讨论

练习

作业

安排作业2题，巩固学生学习的知识

参考资料

同前

教研室主任的审批意见

教学内

容要点

1、量纲和单位

2、量纲分析方法

3、流动相似概念

教学

后记

周次

第9~10周

授课时间

4学时

章节

名称

第8章孔口、管嘴出流和有压管流

§8-1孔口出流

§8-2管嘴出流

§8-3短、长管的水力计算

§8-4管网计算基础

授课方式

理论课（√）

教学时数

4学时

教学目的

和要求

使学生了解有压管流的特点；理解自由出流、淹没出流的概念；使学生掌握孔口和管嘴出流的水力计算。

教学

方法

选择以下方面：

教师讲授（√）

教学

重点

难点

重点：

孔口、管嘴的计算问题

难点：

孔口、管嘴恒定出流的水力计算；有压管路恒定流动的水力计算。

讨论

练习

作业

安排作业3题，巩固学生学习的知识

参考资料

同前

教研室主任的审批意见

教学内

容要点

1、孔口、管嘴出流的特点；

2、孔口、管咀出流的水力计算；

3、有压管路的连接特点和计算特点；

4、有压管路的水力计算。

教学

后记

周次

第10~11周

授课时间

6学时

章节

名称

第9章明渠水流和堰流

§9-1明渠均匀流

§9-2明渠均匀流的最优端面和容许流速

§9-3明渠流的两种流态与佛汝德数

§9-4明渠恒定非均质渐变流的微分方程

§9-5明渠恒定非均质渐变流水平面曲线的计算

§9-6堰流

授课方式

理论课（√）

教学时数

6学时

教学目的

和要求

通过本章内容的学习，让学生熟悉明渠流的流态及明渠恒定非均匀渐变流水面曲线的计算。

教学

方法

选择以下方面：

教师讲授（√）

教学

重点

难点

重点：

明渠均匀流水力计算；明渠恒定非均匀渐变流水面曲线的计算；

难点：

明渠均匀流水力计算；明渠恒定非均匀渐变流水面曲线的计算。

讨论

练习

作业

安排作业3题，巩固学生学习的知识

参考资料

同前

教研室主任的审批意见

教学内

容要点

1、明渠水流的特点及分类；

2、明渠均匀流的特性及产生条件；

3、明渠均匀流水力计算；

4、明渠均匀流水力计算中有关问题；

5、明渠恒定非均匀渐变流水面曲线的分析。

教学

后记

周次

第12周

授课时间

4学时

章节

名称

第10章渗流

§10-1渗流阻力定律

§10-2渗流计算

§10-3渗流的基本微分方程和井群的渗流计算

授课方式

理论课（√）

教学时数

4学时

教学目的

和要求

通过本章内容的学习，让学生了解渗流阻力定律、渗流计算。

教学

方法

选择以下方面：

教师讲授（√）

教学

重点

难点

重点：

达西定律、渗透系数确定方法

难点：

渗流计算

讨论

练习

作业

课堂讨论（√）、课堂练习（√）巩固学生学习的知识。

参考资料

同前

教研室主任的审批意见

教学内

容要点

1、达西定律、渗透系数

2、渗透计算

教学

后记