（Fluid Mechanics A）
课程代码：02410011
学分：4.5
学时：72（其中：课堂教学学时：64 实验学时：8 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：能源与动力工程等专业
教材：流体力学；罗惕乾；机械工业出版社；第四版碳纤维复合材料
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）框剪结构
本课程是能源与动力工程（流体机械及工程）专业的一门主要的专业基础课。改为课程的主要任务是使学生掌握流体运动的一般规律和有关的基本概念、基本原理、基本方法和一定的数值计算机实验技能， 注意培养学生较好地分析和解决本专业涉及流体力学问题的能力，为学习专业课程、从事专业技术工作或进行科学研究打下坚实的基础。
（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：通过各个教学环节，运用各种教学手段和方法，使学生正确理解流体力学中的基本概念和流体流动特征，明确理想流体与粘性流体的区别，量纲分析和相似理论对实验的指导意义，掌握基础的机翼理论与叶栅理论，熟练应用连续性方程、伯努利方程、动量方程等基本方程。 课程目标2：培养学生掌握一定的实验技能与方法，并具有测量流动参数、分析实验数据和编写实验报告的能力，具备应用流体力学知识分析、解决实际问题的能力，为后续专业课的学习和将来从事科学研究和专业技术工作打下良好基础。
二、课程内容与教学要求
第一章绪论
（一）课程内容
1、连续介质模型
2、作用在流体上的力
3、流体的粘性及牛顿内摩擦定律
4、流体的物理性质
（二）教学要求
1、理解流体微团及质点的概念、连续介质模型及建立的条件；
2、了解作用在流体上的力（质量力和表面力）；
3、理解粘性的概念，掌握牛顿内摩擦定律；
4、掌握流体的惯性、压缩性、膨胀性等主要物理性质。
（三）重点与难点
1. 重点
连续介质假设、流体的粘性
2. 难点
连续介质假设
第二章流体运动学基础
（一）课程内容
1、研究流体运动的两种方法
2、流体流动的基本概念
3、连续性方程
4、流体微团的运动分析
（二）教学要求
1、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；
3、理解流体微团的运动和变形；
（三）重点与难点
1. 重点
连续性方程
2. 难点
连续介质假设
第三章流体力学的基本方程
（一）课程内容
1、理想流体运动微分方程
2、流体静力学
3、伯努利方程
4、动量方程和动量矩方程
（二）教学要求
1、掌握并应用伯努利方程、动量方程，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；
2、掌握流体静压强的分布规律及其测量和表示方法、流体平衡微分方程，熟练应用平面和
曲面上总压力的计算方法。
（三）重点与难点（若不单独列出，需在教学要求中适当注明）
1. 重点
伯努利方程、动量方程、平面和曲面上流动总压力的计算
2. 难点
伯努利方程、动量方程
第四章管路、孔口、管嘴的水力计算
（一）课程内容
1、黏性流体的两种流动状态
2、圆管的层流运动
3、圆管的湍流运动
4、流动阻力与能量损失
5、管路的水力计算
6、管路中的水击
7、孔口与管嘴出流
（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；
3、了解水击的概念、过程及防止方法；
4、了解孔口与管嘴流动特点，掌握孔口与管嘴出流流速与流量的计算。
（三）重点与难点（若不单独列出，需在教学要求中适当注明）
1. 重点
管路水力计算方法
2. 难点
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
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；
3、了解风洞设备及实验技术。
（三）重点与难点
1. 重点
力学相似、量纲分析
2. 难点
近似模型法、单位与量纲的区别、量纲和谐性原理
第六章流动测量与显示技术
（一）课程内容
1、压强的测量
2、流速的测量
3、流量的测量
4、流动显示技术
（二）教学要求
1、了解机械式、液柱式、电测式压强计的特点及应用；中华人民共和国检察官法
2、掌握毕托管流速测量原理，了解PIV、PDPA、LDA测速原理及应用；
3、掌握文丘里管流量测量原理，了解涡轮流量计、电磁流量计、转子流量计的工作原理及
应用；
4、掌握高速摄影仪工作原理，了解染法、烟气法等流动显示技术。
（三）重点与难点
1. 重点
毕托管、文丘里管、高速摄影仪的工作原理
2. 难点
毕托管、文丘里管实际测量应用
第六章理想流体动力学
（一）课程内容
1、平面势流
2、速度势函数与流函数
3、复势与复速度
4、几种基本的平面势流
5、势流的叠加
6、圆柱体绕流
（二）教学要求产权比率
金花清感方
1、明确势函数、流函数的特点；
2、理解基本平面势流的势函数、流函数及复势函数，掌握势流叠加原理；
3、掌握圆柱体无环量、有环量绕流流动特征及应用复势函数进行流场平面势流分析的方法。（三）重点与难点（若不单独列出，需在教学要求中适当注明）
1. 重点
势流叠加，圆柱体无环量、有环量绕流流动分析
2. 难点
势流叠加，圆柱体无环量、有环量绕流流动分析
铂热电阻
第七章粘性流体动力学基础
（一）课程内容
1、粘性流体运动的纳维-斯托克斯方程
2、简单边界条件下纳维-斯托克斯方程的精确解
3、边界层的概念
4、边界层方程组及边界条件
5、边界层的分离与减阻
6、雷诺方程及雷诺应力
（二）教学要求
1、掌握纳维-斯托克斯方程及其简单边界条件下的求解方法；
2、理解边界层的概念及边界层内流动特点，掌握边界层方程组及边界条件；
3、了解边界层分离的必要条件及防止边界层分离的方法与途径；
4、了解雷诺方程，掌握雷诺应力及混合长理论。
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