《工程流体力学》课程教学大纲

中国海洋大学本科生课程大纲工程流体力学课程名称课程代码081202101217Engineering FluidMechanics课程属性学科基础课时/学分48/3课程性质必修实践学时4责任教师谢迎春课外学时课程属性公共基础/通识教育/学科基础/专业知识/工作技能，课程性质必修、选修

一、课程介绍

1.课程描述《工程流体力学》是轮机工程专业的必修课，是学生学习后续专业课程和从事本专业相关的技术及科学研究工作的理论基础主要内容包括流体平衡和流动的基本规律，流体绕过物体或流过某种通道时的速度分布、压强分布、能量损失及流体同固体间的相互作用，培养学生应用流体力学知识解决工程实际问题的能力

2.设计思路本课程具有广泛的工程应用背景，教学中应注意贯彻理论联系实际的教学原则通过本课程的学习，使学生理解掌握课程要求的基本理论和实验技能，能运用流体力学基本原理和方法解决工程实际中的流动问题，具有正确进行分析和计算的能力在教学中要处理好一般内容与重点内容的关系，学生学完本课程后应具备下列几方面的知识和技能

（1）正确理解流体的一些基本概念及其物理意义

（2）掌握流体静力学的基本理论及其应用

（3）掌握流体运动学的基本概念和动力学的基本方程，并能熟练运用连续方程、能量方程、动量方程解决工程实际问题

（4）熟练掌握流场的速度势函数和流函数，并能运用其描述流场，了解平面势流的叠加

（5）掌握边界层的基本概念和曲面边界层分离原因，熟悉黏性流体绕过物体的流动

（6）掌握黏性流体总流的伯努利方程的意义及适用条件，掌握沿程损失和局部损失的计算和实验测量方法，能熟练运用伯努利方程和损失计算方法解决工程实际问题

（7）掌握气体一维流动的基本概念和基本方程及其在工程实际中的应用

3.课程与其他课程的关系先修课程高等数学理论力学后续课程传热学

二、课程目标通过本课程的学习，使学生掌握流体平衡、运动、能量转换的一般规律和有关的基本概念与基本理论，学会必要的流体力学分析计算方法和一定的实验技能，培养学生分析问题和解决问题的能力以及创新能力，为专业课的学习、解决工程中的流体力学问题、获取新知识和进行科学研究提供必须的基础知识和理论基础

三、学习要求

1.按时上课，课前认真预习，上课认真听讲，积极参与课堂讨论，课后应及时进行练习，以加深对所学内容的理解

2.本课程涉及内容多，需要培养综合解决问题的能力，必须通过作业来加深对教材内容的理解、掌握和运用学生必须独立、按时完成课外作业，作业完成情况作为评定成绩的一部分

3.本课程实验环节，要求学生认真参与并按要求填写实验报告，实验完成情况作为评定成绩的一部分

四、教学进度计划课序号专题或主题主要内容概述实验实践内容或课外时练习等1）流体力学的研究内容和方法2）流体力学的发展简史及工程应用3）流体的定义及特征绪论44）流体的连续介质模型15）流体的密度相对密度比容6）流体的压缩性和膨胀性7）流体的黏性8）流体的表面性质9）作用在流体上的力1）流体静压强及其特征2）欧拉平衡微分方程等压面力函数3）重力场中流体的平衡4）液体的相对平衡流体静力学625）静止液体作用在固体壁面上的总压力6）液体作用在浮体和潜体上的总压力1）流体运动的描述方法2）流动的类型3）流体动力学的基本概念4）系统控制体输运公式5）连续性方程3流体动力学基础8能量方程实验6）动量方程和动量矩方程7）能量方程8）伯努利方程及其应用9）流线法线方向速度和压强的变化1）流动的力学相似2）动力相似准则相似原理和量纲443）流动相似条件分析4）近似模型试验5）量纲分析法1）黏性流体总流的伯努利方程2）黏性流体管内流动的两种损失3）黏性流体的两种流动状态4）管道进口段中黏性流体的流动黏性流体的一维6雷诺实验55）圆管中的层流流动流动6）黏性流体的紊流流动7）沿程损失的实验研究8）局部损失9）管道的水力计算10）孔口管嘴出流11）水击现象12）空化和空蚀简介1）气体一维流动的基本概念2）微小扰动在空气中的传播3）气体一维定常流动的基本方程气体的一维定常4）气体的三种状态和速度系数66流动5）气流参数和通道截面之间的关系6）喷管流动的计算和分析7）实际气体在管道中的定常流动1）流体流动的连续性方程2）流体微团的运动分析3）有旋流动和无旋流动4）理想流体运动微分方程式欧拉积分和伯努利积分5）理想流体的漩涡运动理想不可压缩流6）二维漩涡的速度和压强分布7体的有旋流动和67）速度势和流函数无旋流动8）几种简单的平面势流9）简单平面势流的叠加10）流体绕过圆柱体的流动11）均匀等速流绕圆柱体有环流的流动12）叶栅的库塔一儒可夫斯基公式13）库塔条件1）不可压缩黏性流体的运动微分方程2）蠕流3）边界层的概念4）平面层流边界层的微分方程黏性流体绕物体5）边界层的动量积分关系式68的流动6）边界层的位移厚度和动量损失厚度7）平板边界层流动的近似计算8）边界层的分离与卡门涡街9）物体的阻力与减阻10）自由淹没射流1）膨胀波2）激波3）正激波前后的参数关系膨胀波和激波294）斜激波5）激波的反射与相交6）拉瓦尔喷管内的正激波

五、参考教材与主要参考书

1.工程流体力学.杜广生主编.中国电力出版社，2007年8月第一版.2,工程流体力学.陈卓如主编.高等教育出版社，2013年第3版.

3.工程流体力学.周云龙、洪文鹏主编.中国电力出版社.2006年8月第3版

六、成绩评定

（一）考核方式A:A.闭卷考试B.开卷考试C.论文D.考查E.其他

（二）成绩综合评分体系成绩综合评分体系比例%

1.课下作业、课堂讨论及平常表现

202.实验报告

103.期末考试成绩70总计100

七、学术诚信学习成果不能造假，如考试作弊、盗取他人学习成果、一份报告用于不同的课程等，均属造假行为他人的想法、说法和意见如不注明出处按盗用论处本课程如有发现上述不良行为，将按学校有关规定取消本课程的学习成绩

八、大纲审核教学院长:院学术委员会签章:。