流體力學(xué)A教學(xué)大綱

流體力學(xué)A教學(xué)大綱

（學(xué)分3.5學(xué)時(shí)56課程編號:**）

一、課程簡介

流體力學(xué)課程是能源動(dòng)力類專業(yè)本科生的專業(yè)基礎(chǔ)課。課程涵蓋流體靜力學(xué)、

流體動(dòng)力學(xué)、旋渦理論、相似理論、邊界層理論等流體力學(xué)經(jīng)典理論知識。通過本

課程的學(xué)習(xí)，使學(xué)生能夠掌握流體力學(xué)的基本概念、基本方程以及控制體分析法、

微分分析法與量綱分析法等基本分析方法；結(jié)合經(jīng)典流體力學(xué)理論在能源動(dòng)力工程

領(lǐng)域中的應(yīng)用實(shí)例，使學(xué)生具備應(yīng)用流體力學(xué)基本概念與原理，求解工程水力計(jì)算

等問題的能力，以及解決流動(dòng)系統(tǒng)減阻增效與結(jié)構(gòu)優(yōu)化的能力。

二、課程目標(biāo)對畢業(yè)要求的支撐關(guān)系

課程目標(biāo)畢業(yè)要求指標(biāo)點(diǎn)教學(xué)環(huán)節(jié)

1-3掌握能源與動(dòng)力工程基

1.工程知識目標(biāo)：正確理解和講授、例題講解、課堂測

礎(chǔ)知識，具有將其應(yīng)用于解

掌握經(jīng)典流體力學(xué)理論中的基評、課后作業(yè)、討論與答

決復(fù)雜能源與動(dòng)力工程問題

本概念、基本方程和基本理論。疑

的能力。

2.分析問題目標(biāo)：掌握控制體

2-1能夠?qū)?shù)學(xué)、自然科學(xué)

分析法、微分分析法、量綱分講授、例題講解、課堂測

和能源與動(dòng)力工程科學(xué)的基

析法等基本分析方法，并能用評、課后作業(yè)、案例分析、

本原理用于復(fù)雜能源與動(dòng)力

相關(guān)方法對各類流動(dòng)問題進(jìn)行討論與答疑

工程問題的識別和表達(dá)。

分析。

3.解決問題目標(biāo)：能夠應(yīng)用經(jīng)

3-1能夠?qū)?fù)雜能源與動(dòng)力講授、例題講解、課后作

典流體力學(xué)基本理論和基本方

工程問題進(jìn)行分析，提出解業(yè)、案例分析、討論與答

法解決工程中的水力計(jì)算、流

疑

動(dòng)特性分析等問題。決方案。

講授、視頻觀看（以我國

4.課程思政目標(biāo)：結(jié)合我國流8-2理解個(gè)人在歷史以及社

歷史上大型水利工程、現(xiàn)

體力學(xué)領(lǐng)域偉大成就及科學(xué)家

會(huì)、自然環(huán)境中的地位，具代航天事業(yè)發(fā)展歷程以

愛國案例，使學(xué)生明確個(gè)人作

及錢學(xué)森、陸士嘉等流體

為社會(huì)主義事業(yè)建設(shè)者和接班有民族發(fā)興和社會(huì)進(jìn)步的責(zé)

力學(xué)領(lǐng)域著名科學(xué)家的

人所肩負(fù)的責(zé)任和使命。任感。

科技報(bào)國故事為案例。）

三、教學(xué)內(nèi)容與學(xué)時(shí)分配

課程

教學(xué)內(nèi)容學(xué)時(shí)教學(xué)要點(diǎn)教學(xué)環(huán)節(jié)目標(biāo)

第一章①流體力學(xué)對象、內(nèi)容、方法與發(fā)展史；①講授；

結(jié)論:流體的41、4

②我國水利工程、航空事業(yè)；②視頻觀看；

課程

教學(xué)內(nèi)容學(xué)時(shí)教學(xué)要點(diǎn)教學(xué)環(huán)節(jié)

目標(biāo)

基本物理性質(zhì)③流體力學(xué)領(lǐng)域愛國科學(xué)家事跡；③討論與答疑。

④流體流動(dòng)性、壓縮性與膨脹性；

⑤流體的粘性及牛頓切應(yīng)力公式。

①靜止流體壓強(qiáng)特點(diǎn)；①講授；

第二章②流體靜力學(xué)平衡方程與壓差公式；②課堂測評；

常體靜力學(xué)51、2

③嘖性與非慣性系下的靜止流體；③作業(yè)；

④靜止流體對平板、曲面的作用力。④討論與答疑。

①描述流體的兩種方法與質(zhì)點(diǎn)導(dǎo)數(shù)；

①講授；

②流體流動(dòng)的基本概念與分類；

第三章②例題講解；

③連續(xù)方程與動(dòng)量方程；

流體流動(dòng)的基12③課堂測評；2、3

④伯努利方程及其工程應(yīng)用；

本方程④作業(yè)；

⑤動(dòng)量矩方程與習(xí)題分析；

⑤討論與答疑。

⑥管流能量方程。

①流體運(yùn)動(dòng)分析與運(yùn)動(dòng)微分方程；

①講授；

②歐拉積分和伯努利積分；

第四章②例題講解.；

③漩渦的基本概念與基本定理；

漩渦理論和勢10③課堂測評；2、3

④二元旋渦的速度與壓強(qiáng)分布；

流理論④作業(yè)；

⑤速度勢和流函數(shù)；

⑤討論與答疑。

⑥簡單平面勢流的疊加及其應(yīng)用。

①講授；

第五章①相似概念與相似準(zhǔn)則；

②作業(yè)；

相似理論與量3②量綱分析法；1、3

③例題講解；

綱分析③近似模型實(shí)驗(yàn)；

④討論與答疑。

①粘性流體的應(yīng)力分析；

①講授；

②粘性流體兩種流態(tài)、兩種損失；

第八早②作業(yè)；

③納維斯托克斯方程及其應(yīng)用；

粘性流體管內(nèi)8③期中考試；1、2

④流體在圓管內(nèi)的層流、湍流流動(dòng)；

流動(dòng)④討論與答疑；

⑤沿程損失系數(shù)與局部損失系數(shù)，

⑤工程案例分析。

⑥管道的水力計(jì)算。

①力界層概念及邊界層微分方程組；①講授；

第七章②邊界層動(dòng)量積分方程；②作業(yè)；

粘性流體繞物7③平板邊界層的計(jì)算；③課堂測評；1、2

體流動(dòng)④為界層分離，④視頻觀看：

⑤物體在流體中運(yùn)動(dòng)的阻力。⑤討論與答疑。

①微弱擾動(dòng)的傳播及其基本方程；①講授；

第八章②氣流的參考狀態(tài)；②課堂測評；

氣體動(dòng)力學(xué)基7③變截面等焰管流的流動(dòng)方程；③作業(yè)；2、3

礎(chǔ)④正激波及其基本關(guān)系式；④例題講解；

⑤收縮噴管與縮放噴管內(nèi)的流動(dòng)。⑤討論與答疑。

四、課程考核及成績評定

1.課程考核方式

考核評價(jià)環(huán)節(jié)與分?jǐn)?shù)占比

中

課程目標(biāo)期合計(jì)

課堂測評與課期末

試

考

后作業(yè)考試

1.工程知識目標(biāo)：正確理解和掌握經(jīng)典流

體力學(xué)理論中的基本概念、基本方程和基本5%5%15%25%

理論。（支撐畢業(yè)要求指標(biāo)點(diǎn)1-3）

2.分析問題目標(biāo)：掌握控制體分析法、微

分分析法、量綱分析法等基本分析方法，并

5%5%15%25%

能用相關(guān)方法對各類流動(dòng)問題進(jìn)行分析。

（支撐畢業(yè)要求指標(biāo)點(diǎn)2-1）

3.解決問題目標(biāo)：能夠應(yīng)用經(jīng)典流體力學(xué)

基本理論和基本方法解決工程中的水力計(jì)

5%0%40%45%

算、流動(dòng)特性分析等問題。（支撐畢業(yè)要求

指標(biāo)點(diǎn)3-1）

4.課程思政目標(biāo)：結(jié)合我國流體力學(xué)領(lǐng)域

偉大成就及科學(xué)家愛國案例，使學(xué)生明確個(gè)

人作為社會(huì)主義事業(yè)建設(shè)者和接班人所肩5%005%

負(fù)的責(zé)任和使命。（支撐畢業(yè)要求指標(biāo)點(diǎn)

8-2）

合計(jì)20%10%70%100%

2.課程成績組成

課程總成績=20%課堂測評與課后作業(yè)+10%期中考試+70%期末考試

3.課程目標(biāo)考核要求和評價(jià)標(biāo)準(zhǔn)

3.1課后作業(yè)考核與評價(jià)標(biāo)準(zhǔn)

評價(jià)標(biāo)準(zhǔn)

基本要求權(quán)重

\100-9089-7574-6059-0

熟悉流體的基本及時(shí)提交作及時(shí)提交作及時(shí)提交作未及時(shí)提交

作物性，能夠使用業(yè)，能夠熟業(yè)，基本能業(yè)，基本理作業(yè)，或未

練應(yīng)用牛頓夠應(yīng)用切應(yīng)解應(yīng)用切應(yīng)理解應(yīng)用切

業(yè)牛頓切應(yīng)力公式1/8

切應(yīng)力公式力公式求解力公式求解應(yīng)力公式求

1求解黏性切應(yīng)

求解黏性切黏性切應(yīng)力黏性切應(yīng)力解黏性切應(yīng)

力。（課程目標(biāo)

1、畢業(yè)要求指標(biāo)應(yīng)力問題。問題。結(jié)果問題。結(jié)果力的思路，

點(diǎn)1-3）結(jié)果正確，存在少量錯(cuò)存在較多錯(cuò)結(jié)果存在大

步驟完整，誤，步驟較誤，步驟不量錯(cuò)誤，步

書寫十分規(guī)完整，書寫夠完整，書驟不完整，

范規(guī)范寫較規(guī)范書寫不規(guī)范

及時(shí)提交作及時(shí)提交作及時(shí)提交作未及時(shí)提交

能夠使用流體靜

業(yè)，能夠熟2LL9匕Biz業(yè)，基本理作業(yè)，或未

力學(xué)平衡方程求練應(yīng)用平衡用平衡方程解應(yīng)用平衡理解應(yīng)用平

解靜止或相對靜

作方程求解壁求解壁面受方程求解壁衡方程求解

止流體對平板或面受力問力問題。結(jié)面受力問題壁面受力問

業(yè)1/8

曲面的作用力。題。結(jié)果正果有少量錯(cuò)的方法。結(jié)題的方法。

2

（課程目標(biāo)1、確，步驟完誤，步驟較果有較多錯(cuò)結(jié)果存在大

畢業(yè)要求指標(biāo)點(diǎn)整，書寫十完整，書寫誤，步驟不量錯(cuò)誤，步

分規(guī)范規(guī)范夠完整，書驟不完整，

1-3）

寫較規(guī)范書寫不規(guī)范

交作

時(shí)提

及時(shí)提交作及及時(shí)提交作未及時(shí)提交

應(yīng)

業(yè)

能

能夠使用理想流夠

業(yè),能夠熟，業(yè),基本理作業(yè)，或未

用

體

理

想

體連續(xù)方程、動(dòng)流

練應(yīng)用理想解應(yīng)用理想理解應(yīng)用理

基

求

本

方

量方程、伯努利流體基本方程流體基本方想流體基本

解

射

管

道

作方程與動(dòng)量矩方程求解管道與程求解管道方程求解管

流

結(jié)

題

問

業(yè)程解決管道與射與射流問。與射流問題道與射流問

果1/8

量錯(cuò)

少

題。結(jié)果正有的方法。結(jié)題的方法。

流中計(jì)算壓強(qiáng)與誤

3驟較

步

確，步驟完，果存在較多結(jié)果存在大

完

書寫

受力等問題（課整

整，書寫十，錯(cuò)誤，步驟量錯(cuò)誤，步

規(guī)

程目標(biāo)3、畢業(yè)范

分規(guī)范不夠完整，驟不完整，

要求指標(biāo)點(diǎn)

3?1）書寫較規(guī)范書寫不規(guī)范

及時(shí)提交作及時(shí)提交作及時(shí)提交作未及時(shí)提交

理解旋渦理論基業(yè)，能夠熟業(yè)，能夠應(yīng)業(yè)，基本理作業(yè)，或未

本概念與運(yùn)動(dòng)規(guī)練應(yīng)用勢流用勢流理論解應(yīng)用勢流理解應(yīng)用勢

作律，能夠使用勢理論求解求解勢、流理論求解流理論求解

勢、流函數(shù)。函數(shù)。結(jié)果勢、流函數(shù)勢、流函數(shù)

業(yè)流理論計(jì)算勢函

結(jié)果正確，有少量錯(cuò)的方法。結(jié)的方法。結(jié)1/8

4數(shù)、流函數(shù)。（課步驟完整，誤，步驟較果存在較多果存在大量

程目標(biāo)2、畢業(yè)書寫十分規(guī)完整，書寫錯(cuò)誤，步驟錯(cuò)誤，步驟

要求指標(biāo)點(diǎn)2?1）范規(guī)范不夠完整，不完整，書

書寫較規(guī)范寫不規(guī)范

提

交作

及時(shí)提交作及時(shí)提交作及未及時(shí)提交

本

理

肥

理解相似理論與基

'IK,匕Av?業(yè)，能夠應(yīng)作業(yè)，或未

量

綱

量綱分析法的基的'.

練應(yīng)用量綱用量綱分析理解應(yīng)用量

建

ffl立

法

本思想，能夠使分析法建立法建立模型卻綱分析法建

驗(yàn)

無

模

作用量綱分析法建近似模型實(shí)實(shí)驗(yàn)無量綱失立模型實(shí)驗(yàn)

理

的

量

業(yè)立近似模型實(shí)驗(yàn)驗(yàn)無量綱方方程。結(jié)果方無量綱方程

詰

果1/8

方

有少量錯(cuò)「的方法。結(jié)

42Eo3口IK.多

的無量綱方程。錯(cuò)

5淡

誤，步驟較存果存在大量

口用9Zx寺采7IS驟

不

步

（課程目標(biāo)2、心

完整，書寫錯(cuò)誤，步驟

書

與1碧

畢業(yè)要求指標(biāo)點(diǎn)始

分規(guī)范規(guī)范不完整，書

川

寫.

2-1）2寫不規(guī)范

作掌握管道流動(dòng)的及時(shí)提交作及時(shí)提交作及時(shí)提交作未及時(shí)提交

業(yè)兩種流態(tài)、損失，業(yè),能夠熟業(yè)，能夠應(yīng)業(yè),基本理作業(yè)，或未1/8

6能夠使用總流伯練應(yīng)用總流用總流伯努解應(yīng)用急流理解應(yīng)用總

努利方程、損失伯努利方程利方程進(jìn)行伯努利方程

公式等進(jìn)行黏性進(jìn)行管道水管道水力計(jì)進(jìn)行管道水

流體管道內(nèi)流動(dòng)力計(jì)算。結(jié)算。結(jié)果有力計(jì)算的方

果正確，步少量錯(cuò)誤，法。結(jié)果存刀?Z\。不I

的水力計(jì)算（課

驟完整，書步驟較完在較多錯(cuò)存在大量錯(cuò)

程目標(biāo)3、畢業(yè)寫十分規(guī)范整，書寫規(guī)誤，步驟不誤，步驟不

要求指標(biāo)點(diǎn)34）范夠完整，書完整，書寫

寫較規(guī)范不規(guī)范

及時(shí)提交作及時(shí)提交作及時(shí)提交作未及時(shí)提交

掌握邊界層的特'IK,匕*9yAv?業(yè)，能夠應(yīng)作業(yè)，或未

點(diǎn)及其方程，能練應(yīng)用邊界用邊界層理理解應(yīng)用邊

夠使用邊界層理層理論計(jì)算論計(jì)算平板界層理論計(jì)

作摩擦阻力。算平板摩擦

論計(jì)算平板邊界平板邊界層

業(yè)摩擦阻力。結(jié)果有少量阻力的方1/8

層的摩擦阻力。

7結(jié)果正確，錯(cuò)誤，步驟法。結(jié)果存

（課程目標(biāo)2、

步驟完整，較完整，書中TH，-CX在大量錯(cuò)

畢業(yè)要求指標(biāo)點(diǎn)書寫十分規(guī)寫規(guī)范驟不夠完誤，步驟不

2-1)整、書寫較完整，書寫

規(guī)范不規(guī)范

及時(shí)提交作及時(shí)提交作及時(shí)提交作未及時(shí)捉交

業(yè)，能夠熟業(yè)，能夠應(yīng)業(yè)，基本理作業(yè)，或未

理解聲速、馬赫

練應(yīng)用氣體用氣體動(dòng)力解應(yīng)用氣體理解應(yīng)用氣

數(shù)等基本概念，

動(dòng)力學(xué)基本學(xué)基本方程動(dòng)力學(xué)基本體動(dòng)力學(xué)基

能夠利用氣體動(dòng)

作方程計(jì)算流計(jì)算流體等方程計(jì)算流本方程計(jì)算

力學(xué)基本方程確體等端流動(dòng)燃流狀態(tài)參體等熠流狀流體等端流

業(yè)1/8

定流體等燧流動(dòng)的狀態(tài)參數(shù)。結(jié)果有態(tài)參數(shù)的方狀態(tài)參數(shù)的

8

的狀態(tài)參數(shù)。（課數(shù)。結(jié)果正少量錯(cuò)誤，法。結(jié)果存方法。結(jié)果

確，步驟完步驟較完在較多錯(cuò)存在大最錯(cuò)

程目標(biāo)3、畢業(yè)

整，書寫十整，書寫規(guī)誤，步驟不誤、步驟不

要求指標(biāo)點(diǎn)3?1）

分規(guī)范范夠完整、書完整、書寫

寫較規(guī)范不規(guī)范

3.2課堂測評考核與評價(jià)標(biāo)準(zhǔn)

\評價(jià)標(biāo)準(zhǔn)

\基本要求權(quán)重

\100-9089-7574-6059-0

學(xué)習(xí)態(tài)度端正，課堂認(rèn)真聽課堂認(rèn)真聽遵守課堂紀(jì)課堂存在唾

課堂認(rèn)真學(xué)習(xí)、講，遵守課講，遵守課律，但存在覺，缺課，

積極參與課堂教堂紀(jì)律，能堂紀(jì)律，積溜號現(xiàn)象，遲到等現(xiàn)

夠積極準(zhǔn)確極參與課堂缺少主動(dòng)提象，不參與

學(xué)，明確個(gè)人作

回答問題，問答，課堂問與參與問課堂問答或

為社會(huì)主義事業(yè)

課堂參與度參與度較答的意識，回答錯(cuò)誤，1

建設(shè)者和接班人高，學(xué)習(xí)態(tài)高，學(xué)習(xí)態(tài)學(xué)習(xí)態(tài)度不學(xué)習(xí)態(tài)度懶

的責(zé)任和使命。度端正，深度端正，基夠積極，對散，無法認(rèn)

（課程目標(biāo)4、刻理解個(gè)人本理解個(gè)人個(gè)人的責(zé)任識到個(gè)人的

畢業(yè)要求指標(biāo)點(diǎn)的責(zé)任和使的責(zé)任和使和使命有一責(zé)任和使

命。。定認(rèn)識。命。

8-2)np

3.3期中考試考核與評價(jià)標(biāo)準(zhǔn)

評價(jià)標(biāo)準(zhǔn)

\基本要求權(quán)重

\100-9089-7574-6059-0

掌握流體基本屬準(zhǔn)確掌握流基本掌握流基本理解流未能理解流

性、運(yùn)動(dòng)規(guī)律；體力學(xué)基本體力學(xué)基本體力學(xué)基本體力學(xué)基本

連續(xù)、動(dòng)量、能概念、規(guī)律、概念、規(guī)律、概念、規(guī)律、概念、規(guī)律、

方程以及流方程以及流方程以及流方程，以及

期量等基本方程；

體流動(dòng)的基體流動(dòng)的基體流動(dòng)的基流體流動(dòng)的

中旋渦理論、勢流本理論。參本理論。參本理論。參基本理論。

考理論、邊界層理看標(biāo)準(zhǔn)答看標(biāo)準(zhǔn)答看標(biāo)準(zhǔn)答參看標(biāo)準(zhǔn)答1

試論等理論，共案，存在很案，存在少案，存在較案，存在大

100題。（課程少錯(cuò)誤。量錯(cuò)誤。多錯(cuò)誤。量錯(cuò)誤。

目標(biāo)1和2、畢

業(yè)要求指標(biāo)點(diǎn)

1?3和2?1）

3.4期末考試考核與評價(jià)標(biāo)準(zhǔn)

基本要求評價(jià)標(biāo)準(zhǔn)權(quán)重

深刻理解流理解流體的基本理解流有違紀(jì)行為

體的黏性變黏性變化規(guī)體的黏性變或未理解流

掌握流體的黏

化規(guī)律，相律，相似準(zhǔn)化規(guī)律，相體的黏性變

性、相似準(zhǔn)則、似準(zhǔn)則含則含義，層似準(zhǔn)則含化規(guī)律，相

流動(dòng)狀態(tài)特征、義，層流與流與湍流特義，層流與似準(zhǔn)則含

流動(dòng)與阻力分類湍流特征，征，流動(dòng)阻湍流特征，義，層流與

0.2

等基本概念與規(guī)流動(dòng)阻力類力類型與成流動(dòng)阻力類湍流特征，

律（課程目標(biāo)1、型與成因，因，結(jié)果有型與成因，流動(dòng)阻力類

畢業(yè)要求指標(biāo)點(diǎn)參看標(biāo)準(zhǔn)答少量錯(cuò)誤。結(jié)果有較多型與成因，

案，結(jié)果正（17-15分）錯(cuò)誤。（14~結(jié)果有大量

）

期1-3

確。（20-1812分）錯(cuò)誤。（11~0

末分）分）

考熟練掌握連基本掌握連基本理解連有違紀(jì)行為

試?yán)m(xù)介質(zhì)、黏續(xù)介質(zhì)、黏續(xù)介質(zhì)、黏或不理解連

掌握流體流動(dòng)的

性、相似準(zhǔn)性、相似準(zhǔn)性、相似準(zhǔn)續(xù)介質(zhì)、黏

基本概念、規(guī)律、則特征，內(nèi)/則特征，內(nèi)/則特征，內(nèi)/性、相似準(zhǔn)

流動(dòng)特點(diǎn)中的關(guān)外流阻力分外流阻力分外流阻力分則特征，內(nèi)/

鍵詞，能夠?qū)Ω魑觯鲃?dòng)分析，流動(dòng)分析，流動(dòng)分外流阻力分

0.2

種相關(guān)說法進(jìn)行類，描述流類，描述流類，描述流析，流動(dòng)分

準(zhǔn)確性分析。（課體運(yùn)動(dòng)的方體運(yùn)動(dòng)的方體運(yùn)動(dòng)的方類，描述流

法。參看標(biāo)法，結(jié)果有法，結(jié)果有體運(yùn)動(dòng)的方

程目標(biāo)2、畢業(yè)

準(zhǔn)答案，結(jié)少量錯(cuò)誤。較多錯(cuò)誤。法，結(jié)果有

要求指標(biāo)點(diǎn)2?1）

果正確。（17-15分）（14?12分）大量錯(cuò)誤。

（2078分）（11~0分）

能夠使用氣體動(dòng)熱練掌握應(yīng)掌握應(yīng)用氣基本掌握應(yīng)有違紀(jì)行為0.6

蟻