《工程流體力學(xué)》教學(xué)大綱課程名稱：工程流體力學(xué)課程類別（必修/選修）：必修課程英文名稱：EngineeringFluiddynamics總學(xué)時/周學(xué)時/學(xué)分：64/4/4其中實驗/實踐學(xué)時：8先修課程：高等數(shù)學(xué)、大學(xué)物理授課時間：19能源1班：周一（5-6節(jié)）、周四（3-4節(jié)）；19能源2班：周二（3-4節(jié)）、周四（3-4節(jié)）；19建環(huán)1班：周二（1-2節(jié)）、周五（3-4節(jié)）授課地點：19能源1班：6C-20319能源2班：6D-204，6D40519建環(huán)1班：6D-204，6D-101授課對象：能源與動力工程專業(yè)1-2班，工程1班開課學(xué)院：任課教師姓名/職稱：（）、、答疑時間、地點與方式：課前、課后，教室，交流課程考核方式：開卷（）閉卷（√）課程論文（）其它（）使用教材：《工程流體力學(xué)》，楊樹人，石油工業(yè)出版社教學(xué)參考資料：《工程流體力學(xué)》，倪玲英，中國石油大學(xué)出版社，2012；《流體力學(xué)》[影印版]，J.H.Spurk，世界圖書出版公司，2001；《流體力學(xué)及其工程應(yīng)用》，F(xiàn)innemore,E.J.清華大學(xué)出版社，2003；流體中文網(wǎng)；流體力學(xué)精品課程網(wǎng)課程簡介：本課程是能源與動力工程專業(yè)的學(xué)科基礎(chǔ)課之一，是一門基礎(chǔ)理論課程，講述對流體的平衡、運動、能量轉(zhuǎn)換的研究的基本方法、理論，和工程實踐結(jié)論。通過教學(xué)使學(xué)生掌握流體的平衡和運動的基本規(guī)律；學(xué)會必要的流體力學(xué)分析、計算方法；掌握一定的流體力學(xué)實驗技能，培養(yǎng)學(xué)生分析、解決問題的能力；使學(xué)生掌握流體的主要物理性質(zhì)、流體靜力學(xué)、流體動力學(xué)的基本概念和基本方程；理想流體的二維流動、粘性流體的一維流動和二維流動的基本理論，以及管流阻力、管線設(shè)計等知識，為學(xué)生學(xué)習(xí)后續(xù)課程如傳熱學(xué)、鍋爐原理、汽輪機(jī)原理等提供必須的基礎(chǔ)知識和理論基礎(chǔ)。課程教學(xué)目標(biāo)一、知識目標(biāo)：1．掌握流體的主要物理性質(zhì)，掌握流體靜力學(xué)、運動學(xué)及動力學(xué)的基本理論、基本方程及其工程應(yīng)用。2．初步掌握流體力學(xué)工程應(yīng)用的基本方法和實驗技能，為學(xué)習(xí)后繼課程和從事流體、傳熱、能源工程等專業(yè)技術(shù)工作奠定基礎(chǔ)。二、能力目標(biāo)：1.能夠在專業(yè)范圍內(nèi)對流體力學(xué)現(xiàn)象做出合乎實際的定性判斷，進(jìn)行足夠精確的定量估計和設(shè)計計算；2.增強(qiáng)學(xué)生的基礎(chǔ)理論水平，為學(xué)生學(xué)習(xí)后續(xù)課程儲備必要的基礎(chǔ)知識，同時訓(xùn)練學(xué)生的實驗?zāi)芰?，培養(yǎng)學(xué)生實踐能力3．總體使學(xué)生掌握各種熱力和其它設(shè)備中的流體平衡和流動的基本規(guī)律，深入了解流體繞過物體或流過某種通道時的速度分布、壓強(qiáng)分布、能量損失及流體同固體間的相互作用，為以后從事相應(yīng)的科學(xué)研究、工程應(yīng)用和實際操作提高分析問題和解決問題的能力，提供堅實的理論基礎(chǔ)。三、素質(zhì)目標(biāo)：1.培養(yǎng)學(xué)生具有主動參與、積極進(jìn)取、崇尚科學(xué)、探究科學(xué)的學(xué)習(xí)態(tài)度和思想意識；2.養(yǎng)成理論聯(lián)系實際、科學(xué)嚴(yán)謹(jǐn)、認(rèn)真細(xì)致、實事求是的科學(xué)態(tài)度和職業(yè)道德。本課程與學(xué)生核心能力培養(yǎng)之間的關(guān)聯(lián)(授課對象為理工科專業(yè)學(xué)生的課程填寫此欄）：核心能力1.掌握及應(yīng)用數(shù)學(xué)、基礎(chǔ)自然科學(xué)以及能源與動力工程專業(yè)知識的能力；核心能力2.具有設(shè)計與執(zhí)行實驗，并通過分析與解釋數(shù)據(jù)，研究能源動力系統(tǒng)問題的能力核心能力3.具備能源與動力工程領(lǐng)域所需技能、技術(shù)及使用現(xiàn)代工具的能力；□核心能力4.能源動力系統(tǒng)的開發(fā)、運行及控制的設(shè)計能力；□核心能力5.項目管理、有效溝通協(xié)調(diào)與團(tuán)隊合作能力；核心能力6.發(fā)掘、分析與解決復(fù)雜工程問題的能力，并了解工程技術(shù)及解決方案對環(huán)境、社會及全球的影響；核心能力7．認(rèn)識科技發(fā)展現(xiàn)狀與趨勢，培養(yǎng)自主學(xué)習(xí)的習(xí)慣和持續(xù)學(xué)習(xí)的能力；□核心能力8．理解并遵守職業(yè)道德和規(guī)范、認(rèn)知專業(yè)倫理，踐行社會主義核心價值觀。理論教學(xué)進(jìn)程表周次教學(xué)主題主講教師學(xué)時數(shù)教學(xué)的重點、難點、課程思政融入點教學(xué)模式教學(xué)方法作業(yè)安排1緒論（能源1班）（能源2班）（建環(huán)1班）4認(rèn)識工程流體力學(xué)的研究對象；流體的特性、連續(xù)介質(zhì)假說；流體的粘性；作用在流體上的力重點:連續(xù)介質(zhì)假說難點：流體的粘性課程思政融入點：介紹工程流體力學(xué)的演變過程，歷代偉人的巨大貢獻(xiàn)，培養(yǎng)學(xué)生的愛國精神。線下課堂講授課程思政作業(yè)：每人閱讀兩篇與工程流體力學(xué)發(fā)展有關(guān)的文章或書籍。課后習(xí)題：1-5、6課后思考題2流體靜力學(xué)（能源1班）（能源2班）（建環(huán)1班）4流體靜壓強(qiáng)及特性；流體平衡微分方程式；流體靜力學(xué)基本方程式重點:流體平衡微分方程式難點：流體靜力學(xué)基本方程式課程思政融入點：介紹唯物辯證法的發(fā)展觀，相對與絕對，運動是絕對的，靜止是相對的。線下課堂講授、小組上臺討論課后習(xí)題：2-2、2-3、53流體總壓力（能源1班）（能源2班）（建環(huán)1班）4流體作用在平面上的總壓力流體相對平衡；靜止流體作用在平面上的力；靜止流體作用在曲面上的力重點:靜止流體作用在平面上的力難點：靜止流體作用在曲面上的力線下課堂講授課后習(xí)題：2-8、10、11、12課后思考題4流體運動研究方法（能源1班）（能源2班）（建環(huán)1班）4研究流體運動的拉格朗日法及歐拉法；流體運動的基本概念；流線和跡線重點:流線和跡線難點：流體運動的拉格朗日法及歐拉法線下課堂講授、小組上臺討論課后習(xí)題：3-1、3、45連續(xù)性方程（能源1班）（能源2班）（建環(huán)1班）4流體微團(tuán)運動分析恒定流動的連續(xù)性方程；理想流體運動微分方程式；流體微團(tuán)的變形重點:理想流體運動微分方程式難點：流體微團(tuán)的變形課程思政融入點：介紹唯物辯證法，對立與統(tǒng)一的觀點，結(jié)合流體的離散與連續(xù)模型。培養(yǎng)學(xué)生采用唯物辯證法來理解實際問題。線下課堂講授課后習(xí)題：3-8、10課后思考題6理想流體運動微分方程（能源1班）（能源2班）（建環(huán)1班）2理想流體伯努利方程式，各種水頭的關(guān)系重點:理想流體伯努利方程式難點：各種水頭的關(guān)系線下課堂講授、小組上臺討論課后習(xí)題：4-1、37實際流體總流伯努利方程（能源1班）（能源2班）（建環(huán)1班）4實際流體伯努利方程式及其意義；伯努利方程式的應(yīng)用；泵對液體能量的增加重點:伯努利方程式的應(yīng)用難點：泵對液體能量的增加線下課堂講授課后習(xí)題：4-7、9課后思考題8動量方程（能源1班）（能源2班）（建環(huán)1班）2穩(wěn)定流動量定理及其應(yīng)用重點:穩(wěn)定流動量定理難點：穩(wěn)定流動量定理的應(yīng)用線下課堂講授、小組上臺討論課后習(xí)題：4-149量綱分析、相似原理（能源1班）（能源2班）（建環(huán)1班）4量綱的概念、因次分析和相似原理中的基本概念，π定理及其具體應(yīng)用重點:相似原理難點：π定理的應(yīng)用線下課堂講授課后習(xí)題：5-2、4、6課后思考題10粘性流體動力學(xué)（能源1班）（能源2班）（建環(huán)1班）2管路中流動阻力的成因及分類、兩種流態(tài)及其判別標(biāo)準(zhǔn)重點:管路中流動阻力及流態(tài)難點：管路流態(tài)判別標(biāo)準(zhǔn)線下課堂講授、小組上臺討論課后習(xí)題：6-111納維-斯托克斯方程（能源1班）（能源2班）（建環(huán)1班）4實際流體運動微分方程式的建立、應(yīng)力張量的理解重點:實際流體運動微分方程式的建立難點：應(yīng)力張量的理解線下課堂講授課后思考題12圓管中的層流流動（能源1班）（能源2班）（建環(huán)1班）4圓管層流特點及沿程水頭損失的理論計算；紊流理論分析重點:圓管層流沿程水頭損失的理論計算難點：紊流理論分析線下課堂講授、小組上臺討論課后習(xí)題：6-613圓管紊流沿程水頭損失、局部水頭損失（能源1班）（能源2班）（建環(huán)1班）2管路中的紊流沿程阻力特點；局部阻力水頭損失、附面層理論基礎(chǔ)重點:管路局部阻力水頭損失難點：附面層理論基礎(chǔ)線下課堂講授課后習(xí)題：6-12、6-13課后思考14壓力管路、孔口和管嘴出流（能源1班）（能源2班）（建環(huán)1班）4管路特性曲線；長管的水力計算；沿程均勻泄流；短管的水力計算；孔口和管嘴出流；重點:管路特性曲線難點：孔口和管嘴出流線下課堂講授、小組上臺討論課后習(xí)題：7-4、7-5、7-815理想不可壓縮流體平面流動（能源1班）（能源2班）（建環(huán)1班）4平面勢流基本理論；勢函數(shù)；流函數(shù)重點:平面勢流基本理論難點：勢函數(shù)和流函數(shù)的運用線下課堂講授課后習(xí)題：8-2課后思考題16勢流的疊加（能源1班）（能源2班）（建環(huán)1班）4勢流的疊加原理和應(yīng)用重點:勢流的疊加原理難點：勢流的疊加原理的應(yīng)用線下課堂講授課后習(xí)題：8-3合計：56實踐教學(xué)進(jìn)程表周次實驗項目名稱主講教授學(xué)時重點、難點、課程思政融入點項目類型（驗證/綜合/設(shè)計）教學(xué)手段6實驗1：流體靜力學(xué)實驗（能源1班）（能源2班）（建環(huán)1班）2掌握用測壓管測量流體靜壓強(qiáng)的技能；驗證不可壓縮流體靜力學(xué)基本方程；通過對諸多流體靜力學(xué)現(xiàn)象的實驗分析研討，進(jìn)一步提高解決靜力學(xué)實際問題的能力。重點:掌握用測壓管測量流體靜壓強(qiáng)的技能難點：驗證不可壓縮流體靜力學(xué)基本方程驗證、綜合實驗，4人一組，須完成實驗預(yù)習(xí)報告、實驗報告。實驗報告須有詳細(xì)的實驗記錄和計算；小組討論8實驗2：不可壓縮流體恒定流能量方（能源1班）（能源2班）（建環(huán)1班）2驗證流體恒定總流的能量方程；對總水頭、測壓管水頭進(jìn)行作圖分析；通過對動力學(xué)諸多水力現(xiàn)象的實驗進(jìn)行分析討論。重點:驗證流體恒定總流的能量方程難點：對動力學(xué)諸多水力現(xiàn)象的實驗分析驗證、綜合實驗，4人一組，須完成實驗預(yù)習(xí)報告、實驗報告。實驗報告須有詳細(xì)的實驗記錄和計算；小組討論10實驗3：雷諾實驗（能源1班）（能源2班）（建環(huán)1班）2觀看層流、紊流的流態(tài)及其轉(zhuǎn)換特性，測定臨界雷諾數(shù)。重點:管流流態(tài)及其轉(zhuǎn)換特性難點：臨界雷諾數(shù)的測定課程思政融入點：介紹雷諾實驗在流體力學(xué)學(xué)習(xí)中的作用，引導(dǎo)學(xué)生形成正確的人生觀、價值觀；要求學(xué)生處理實驗數(shù)據(jù)必須堅持實事求實、嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)態(tài)度；要求學(xué)生實驗過程中主動思考理論原理，在實驗過程中去驗證實驗原理，使理論與實踐相輔相成。驗證、綜合實驗，4人一組，須完成實驗預(yù)習(xí)報告、實驗報告。實驗報告須有詳細(xì)的實驗記錄和計算；小組討論13實驗4：沿程水頭損失實驗（能源1班）（能源2班）（建環(huán)1班）2將測得的關(guān)系值與莫迪圖對比，分析其合理性，進(jìn)一步提高實驗成果分析能力。重點:管流沿程阻力數(shù)據(jù)采集和處理難點：分析測得的實驗數(shù)據(jù)，并與莫迪圖對比驗證、綜合實驗，4人一組，須完成實驗預(yù)習(xí)報告、實驗報告。實驗報告須有詳細(xì)的實驗記錄和計算；小組討論合計：8考核方法及標(biāo)準(zhǔn)考核形式評價標(biāo)準(zhǔn)權(quán)重到堂情況評價標(biāo)準(zhǔn)：全勤或請假2次以下5分，缺勤1次扣0.5分0.05課堂情況上課勤做筆記，積極參與討論，教師主觀打分。0.05實驗得分評價標(biāo)準(zhǔn)：四個實驗，每個實