流體力學課程教學大綱

課程名稱：流體力學/EngineeringFluidMechanics

課程代碼：05231117

課程類型：專業(yè)/必修

總學時數(shù)：32（理論學時：24,實驗學時：8）

學分：2.0

先修課程：高等數(shù)學、大學物理、工程力學等

開課單位：建筑工程學院

適用專業(yè)：土木工程；土木類（中德聯(lián)合培養(yǎng)）

一、課程的性質、目的和任務

《流體力學》是土木工程專業(yè)的一門重要基礎課程，是必不可少的先修課程。通過各個

教學環(huán)節(jié)學習，使學生掌握流體力學的基本知識（基本概念、原理和研究方法）、相關計算，

能夠應用流體力學知識進行分析并具備一定的解決實際問題的能力，為后續(xù)專業(yè)課的學習和

將來從事專業(yè)技術工作打下良好的基礎。

二、教學內(nèi)容、教學基本要求及教學重點與難點

1.流體力學基本概念

了解流體力學的研究對象、任務和方法：理解連續(xù)介質模型意義；掌握流體主要物

理性質及作用在流體上的力。

教學重點：流體主要物理性質：教學難點：流體粘性產(chǎn)生原因及牛頓內(nèi)摩擦定律。

2.流體靜力學

了解流體平衡微分方程；理解阿基米德原理；掌握流體靜壓強及其特性、平面與曲

面總壓力計算及相關力學設計。

教學重點：靜水壓強特性、流體平衡微分方程、流體靜力學基本方程；教學難點：

流體相對平衡、平面及曲面流體作用力計算。

3.流體動力學及工程應用

了解理想流體運動微分方程：理解伯努利方程與動量方程物理意義；掌握總流連續(xù)

性方程、伯努利方程及動屬方程的計算與應用.

教學重點：流體運動微分方程推導、能量與動量方程推導；教學難點：連續(xù)性方程、

能量與動量方程應用。

4.相似原理與量綱分析

了解量綱分析的工程意義及基本方法；理解量綱和諧及相似原理；掌握冗定理推求

物理方程及利用相似準則進行模型實驗設計。

教學重點：量綱和諧原理及分析方法：教學難點：兀定理應用、模型實驗設計計算。

5.管流損失和水力計算

了解流動阻力形式及阻力系數(shù)測定方法，了解粘性流體均勻流與非均勻流；掌握水

頭損失及管路水力計算。

教學重點：水體損失公式應用及管路系統(tǒng)水力計算；教學難點：水頭損失系數(shù)影響

因素及計算。

6.孔口和管嘴出流

了解氣穴現(xiàn)象及發(fā)生機理；理解出流流量影響因素；掌握孔口和管嘴流量-流速-有

效作用水頭相互關系及相關計算。

教學重點：孔口和管嘴出流流速與流量計算；教學難點：計算公式推導、非恒定流

條件下計算問題。

7.明渠流動

了解明渠水流流動狀態(tài)的主要影響因素：掌握明渠均勻流水力計算。

教學重點：明渠均勻流水力計算；教學難點：水力最優(yōu)斷面設計。

8.堰流

了解堰流和堰的分類；理解堰流水流流態(tài)特征；掌握堰流與小橋孔徑水力計算。

教學重點：堰的分類、堰流水流流態(tài)特征；教學難點：小橋孔徑水力計算。

9.滲流

了解滲流基本定律；理解滲流對建筑物的安全穩(wěn)定性的影響；掌握井和井群水力計

算。

教學重點：達西公式應用；教學難點：井和井群水力計算。

三、課內(nèi)實驗或實踐環(huán)節(jié)教學安排及要求

序實驗課內(nèi)課外

教學內(nèi)容教學基本要求備注

號類別學時學時

了解流體流態(tài)特征；熟悉流態(tài)影響因素及

1雷諾實驗驗證性22必做

判別標準；掌握雷諾數(shù)計算方法。

了解孔口、管嘴恒定自由出流特征，熟悉

2孔口和管嘴出流實驗綜合性22必做

出沈流量膨響因素，掌握流量計算公式。

了解水靜力學基本方程物理意義：熟悉測

3流體靜力學驗證實驗床管水頭概念；掌握兩點間壓強差測定方驗證性22必做

法。

了解文丘里流量計原理：熟悉流量與壓強

4文丘里流量計測定實驗綜合性22必做

差內(nèi)在關系：掌握流量計算方法。

小計88

四、學時分配表

課內(nèi)學時課

外

其中

學

序號課程內(nèi)容課內(nèi)

上機實驗實踐

講課時

小計研討

學時學時學時學時學時

1緒論220.52

2流體靜力學42616

3流體運動學22416

4流體動力學基礎4260.54

5量綱分析和相似原理220.54

6流動阻力和水頭損失440.52

7孔口、管嘴出流和有壓管流22402

8明渠流動220.52

9堰浦1102

10滲流110.52

合計24832532

五、課外學習要求

1、課內(nèi)教學需學生課前預習，了解課內(nèi)教學主要內(nèi)容，形成相關理論知識的初步認識，

總學時應不少于16學時。

2、學生課外學習可選取《水力學》（向華球編，清華大學出版社，1987版）、《水力學

理論與習題》（紀立智編，上海交大出版社，1987版）等作為自主學習書籍。

3、作業(yè)以課本習題為主，總作業(yè)量不少于40題，總學時應不少于16學時；應結合工

程實際，應用課程理論知識提出問題并用于學習討論。

六、教學方法

1、本課程基本理論知識采取課堂講授方法，通過PPT電子課件、板書等形式，闡明基

本概念、論證定律和公式，引導學生分析和認識問題。

2、課內(nèi)教學可根據(jù)章節(jié)內(nèi)容設置研討學時12學時，共10個主題。

1）流體粘性及其表象（0.5學時）；2）水構筑物受力分析（1學時）；

3）水擊現(xiàn)象本質及對策（1學時）：4）模型實驗設計（0.5學時）；

5）管道水力計算（0.5學時）；6）管嘴孔口流量差異性分析（0.5學時）

7）水渠設計計算（0.5學時）8）井和井群已水量分析（0.5學時）

七、課程考核要求及方法

1.考核方式：考試。；考查（V）

2.成績評定：

計分制：百分制R）；五級分制（）；兩級分制（）

總評成績構成：平時考核（20）%；中期考核（）%；實踐環(huán)節(jié)（10）%；期末考

核（70）%

平時考核包括：考勤考紀（10%）、作業(yè)（10%）

實踐環(huán)節(jié)包括：教學實驗（10%）

八、建議教材及參考資料

建議教材：

趙存友主編，《工程流體力學》，哈爾濱工業(yè)大學出版社，2010年版

參考資料：