课程介绍

一、课程定位和课程目标 1.课程定位 工程流体力学课程是农工、机械及能动等专业的专业基础平台核心课程,本课程以理论分析与实际应用一体化项目式教学为主,在课程体系中起基础平台作用,为核心专业课程。通过本课程的学习,学生对基本流动现象有一定的理解,对常见的流动现象具备一定的分析能力,掌握常见的流体测量方法,能够进行流动阻力计算,具备基本的流体力学实验方法,为专业课程的学习奠定坚实的基础。 2.课程目标 通过学习,学生应掌握工程流体力学的基础概念、基本原理和基本方法。理解流体的基本性质,掌握流体静力学知识、流体动力学的基础知识(如连续性方程、流体的运动微分方程、伯努利方程及其应用等)、相似原理和量纲分析、粘性流体管内流动、气体的一元流动等内容。学生应理解基本的流动现象,掌握流体测量的一般方法和基本的实验技能;能够针对常见的流动现象进行流动和受力分析,能进行流动阻力计算和简单的管路设计。同时,通过本课程的学习,培养学生分析问题、解决问题的能力,培养学生工程意识、创新能力和实践能力、团队合作与交流能力,严谨、敬业的工作作风。 二、课程内容及体系 工程流体力学课程的主要教学环节包括:面授辅导、网络课程在线学习、答疑、作业、课程考核等。主要的课程内容为: (1)绪论,主要介绍流体质点和连续介质假设、流体密度的相关概念、流体的压缩性和膨胀性、流体的黏性、表面张力和毛细现象。 (2)流体静力学,主要包括作用在流体上的力、静止流体的平衡微分方程、流体静力学基本方程、流体静压强的测量、静止流体作用在平面及曲面的作用力。 (3)流动动力学基础,主要内容为研究流体运动的两种方法、研究流体运动的一些基本概念、系统与控制体、流体运动的连续方程、无粘流体的运动微分方程、无粘流体运动微分方程的伯努利积分、黏性流体运动微分方程及伯努利方程、黏性流体总流的伯努利方程、测量流速和流量的仪器、定常流动总流的动量方程及其应用。 (4)黏性流体运动及其阻力计算,主要包括流体运动与流动阻力的两种形式、流体运动的两种状态、圆管中的层流、圆管中的湍流、圆管流动沿程阻力系数的确定。 (5)相似原理与量纲分析,主要内容为力学相似的基本概念、动力相似准则、近似模型实验方法、量纲分析法及其应用。 (6)气体动力学基础,内容包括声速和马赫数、微弱扰动在空间流动中的传播、一元气流的流动特性、变截面等熵管流的流动特征、正激波。 三、学习建议 由于工程流体力学课程既具有系统的理论性,又具有很强的实践性,要求学生有较扎实的高等数学基础及综合分析、处理问题的能力。此外工程流体力学与工程实践联系紧密,且研究对象为流体,与已学的理论力学、材料力学等课程的学习方法不同的特点。因此,在学习工程流体力学课程时就感到比较困难。为了使同学们能更好地学习掌握本课程的主要内容并搞好复习备考工作,现提出如下关于本课程的学习方法和注意事项: 1.理清学习思路,注重学习能力的培养与训练。由于本课程概念多、公式多,所以,在学习中必须贯彻由浅入深,循序渐进的原则,理清学习思路。 2.抓住学习线索,总体把握各部分内容。 在理清思路的前提下,学习该课程的各部分内容,学习时,注意抓住每部分内容的学习线索,从而对各部分内容在总体上加以把握。 3.抓住重点,突破难点,学会归纳总结,不断学习提高。 抓住了学习线索,可以避免我们学习时走弯路,但要真正掌握,还需进一步深入学习,与其它课程一样,该课程也有一些特别重要的知识点,掌握了这些知识点就能顺利而有效地掌握这门课程,因此,需结合每章的要点和重点进行复习,将每章的主要内容进行提炼、归纳和总结,在全面系统学习的基础上掌握基本理论、基本知识、基本方法。 总之,要想学好该课程,就必须针对本课程内容和特点,做到多思考、多联系、多总结。打开思路,理清线索,采取对应的学习方法,才能收到事半功倍的效果,才能够深刻地领会教材的内容,将知识转化为能力,提高自己分析问题和解决问题的能力。 四、主要参考资料 谢振华 《工程流体力学》 北京:冶金工业出版社,2016 孙文策 《工程流体力学》 大连:大连理工大学出版社,2013 陈卓如 《工程流体力学》(第二版) 北京:机械工业出版社,2007 周云龙 《工程流体力学》(第三版) 北京:中国电力出版社,2008

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