水力學原理課程教學計劃一、課程概述

水力學是研究液體靜止和運動規(guī)律的科學，是土木工程、環(huán)境工程、機械工程等專業(yè)的重要基礎課程。本教學計劃旨在通過系統(tǒng)化的理論講解和實踐操作，使學生掌握水力學的基本概念、核心原理和工程應用方法。課程內容涵蓋流體基本性質、流體靜力學、流體動力學、流動阻力與水頭損失、堰流與滲流等關鍵知識點。

二、教學目標

（一）知識目標

1.掌握流體的物理性質（密度、粘度、表面張力等）及其工程意義。

2.理解并應用流體靜力學基本方程，計算靜水壓力分布。

3.熟悉伯努利方程和動量方程的推導及應用條件。

4.掌握層流與湍流的區(qū)別，理解雷諾數(shù)的物理意義。

5.學習堰流、孔口出流、滲流的基本計算方法。

（二）能力目標

1.能夠分析簡單管道流動問題，計算水頭損失。

2.熟練運用流體力學軟件（如AutoCAD、EES）進行輔助計算。

3.具備實驗操作能力，包括流體測量、數(shù)據(jù)采集與分析。

4.培養(yǎng)解決實際工程問題的能力，如水工結構設計輔助計算。

（三）素質目標

1.培養(yǎng)嚴謹?shù)目茖W態(tài)度和工程思維。

2.提升團隊協(xié)作能力，通過小組實驗完成復雜課題。

3.強化自主學習意識，拓展流體力學前沿知識。

三、教學內容與安排

（一）理論教學

1.流體基本性質：

(1)定義流體的連續(xù)介質模型。

(2)講解密度、粘度、表面張力的影響因素。

(3)通過案例說明流體性質在工程中的應用（如管道輸送）。

2.流體靜力學：

(1)推導靜水壓力分布規(guī)律（帕斯卡原理）。

(2)計算靜水總壓力及壓力中心位置。

(3)介紹浮力原理及穩(wěn)定性分析（如船舶設計）。

3.流體動力學：

(1)推導伯努利方程（包含能量守恒）。

(2)動量方程的推導及適用范圍（如噴嘴流量計算）。

(3)雷諾數(shù)的測定方法及流態(tài)判別（層流雷諾數(shù)<2000，湍流>4000）。

4.流動阻力與水頭損失：

(1)長管水頭損失計算（達西-韋斯巴赫公式）。

(2)局部水頭損失系數(shù)的實驗測定（彎頭、閥門）。

(3)摩擦系數(shù)λ的計算方法（Colebrook公式）。

（二）實踐教學

1.實驗項目安排：

(1)靜水壓力測量實驗（驗證帕斯卡原理）。

(2)伯努利方程驗證實驗（測壓管與流量計配合使用）。

(3)雷諾實驗（不同管徑的流態(tài)觀察）。

(4)孔口出流與堰流實驗（測量流量系數(shù)）。

2.計算機輔助教學：

(1)使用EES軟件模擬管道流動過程。

(2)利用MATLAB繪制水頭損失曲線（雷諾數(shù)關系）。

（三）課程考核

1.平時成績（30%）：課堂參與、實驗報告。

2.期中考試（40%）：理論知識點考核（如流體靜力學計算）。

3.期末考試（30%）：綜合應用能力測試（如水頭損失計算題）。

四、教學資源

（一）教材推薦

1.《水力學》（第7版），吳持恭主編，高等教育出版社。

2.《工程流體力學》（第5版），劉鶴年主編，清華大學出版社。

（二）參考資料

1.《流體力學實驗教程》，王建華主編，中國水利水電出版社。

2.ANSYSFluent軟件教程（用于復雜流動模擬）。

五、教學進度表（示例）

|周次|教學內容|實驗/軟件|

|||-|

|1-2|流體基本性質|課堂討論|

|3-4|流體靜力學|靜水壓力實驗|

|5-6|伯努利方程與動量方程|EES模擬|

|7-8|流動阻力與水頭損失|雷諾實驗|

|9-10|堰流與滲流|孔口出流實驗|

|11-12|課程總結與復習|期末考試|

五、教學資源（續(xù)）

（一）教材推薦（續(xù)）

1.《水力學》（第7版），吳持恭主編，高等教育出版社。

(1)重點章節(jié)：第一章流體的性質（密度、粘度、表面張力等基礎概念）、第二章流體靜力學（靜水壓力分布計算、浮力原理）、第三章流體動力學基礎（伯努利方程推導與應用、動量方程應用實例）、第四章流動阻力與水頭損失（管道沿程水頭損失計算、局部水頭損失系數(shù)測定）、第五章堰流與孔口出流（常用堰型水力計算、流量系數(shù)測定方法）、第六章滲流（達西定律及其應用、土工滲流分析）。

(2)教材特色：理論推導詳細，配合大量例題和習題，適合系統(tǒng)學習流體力學基本理論。習題難度分級，便于學生自測。

2.《工程流體力學》（第5版），劉鶴年主編，清華大學出版社。

(1)重點章節(jié)：第一章緒論（流體力學研究范疇與工程應用）、第二章流體的物理性質（粘度測量方法、表面張力影響）、第三章流體靜力學（壓力分布圖繪制、壓力表校準）、第四章伯努利方程（能量損失計算、泵與風機選型輔助計算）、第五章流動阻力和水頭損失（尼古拉茲曲線應用、非圓管流計算）、第六章明渠流動（均勻流、非均勻流計算）、第七章堰流與溢洪道（不同堰型水力特性對比）。

(2)教材特色：結合工程實例較多，對實驗裝置原理介紹清晰，配套有電子教案和答案解析。

（二）參考資料（續(xù)）

1.《流體力學實驗教程》，王建華主編，中國水利水電出版社。

(1)實驗項目清單：

(a)靜水壓力測量實驗（步驟：安裝測壓管組、施加不同水頭、記錄壓力值、繪制壓力分布圖）。

(b)伯努利方程驗證實驗（步驟：設置喉道段管道、安裝測壓點、測量各點流速與壓力、計算水頭損失）。

(c)雷諾實驗（步驟：準備透明玻璃管與顏料、調整流量、觀察流線形態(tài)、測量管徑與流量、計算雷諾數(shù)）。

(d)孔口出流實驗（步驟：設置孔口板、測量不同水頭下的流量、計算流量系數(shù)）。

(e)堰流實驗（步驟：搭建矩形堰或三角形堰、測量堰上水頭、計算通過流量）。

(2)實驗數(shù)據(jù)處理：指導學生使用Excel或Origin進行數(shù)據(jù)擬合、誤差分析（絕對誤差、相對誤差）。

2.ANSYSFluent軟件教程（用于復雜流動模擬）。

(1)軟件操作要點：

(a)前處理：幾何建模（管道彎頭、閥門）、網(wǎng)格劃分（非均勻網(wǎng)格）、物理屬性設置（流體類型、密度、粘度）。

(b)求解設置：選擇湍流模型（標準k-ε、雷諾應力模型）、邊界條件定義（入口流速、出口壓力）、求解參數(shù)配置（收斂標準、迭代步數(shù)）。

(c)后處理：流線顯示、速度矢量圖、壓力云圖、水頭損失沿程變化曲線繪制。

(2)應用案例：模擬彎頭處的流動分離、閥門開關過程中的壓力波動、非圓形管道的水力特性。

六、教學方法與手段

（一）課堂教學

1.講解方式：

(1)理論推導：以清晰邏輯推進，如從牛頓內摩擦定律推導層流速度分布，再推廣到湍流時均化處理。

(2)案例分析：結合水利工程（如水電站引水道）、工業(yè)應用（如液壓系統(tǒng)）實例，說明原理工程意義。

(3)視覺輔助：使用動畫演示流體分層流動、渦旋形成等抽象概念。

2.互動設計：

(1)提問環(huán)節(jié)：每節(jié)內容后設置思考題，如“為什么管道彎頭處會產(chǎn)生額外的水頭損失？”。

(2)小組討論：針對復雜計算（如同時存在沿程和局部損失），分組討論解決方案。

（二）實驗教學

1.實驗準備：

(1)安全須知：講解實驗室設備操作規(guī)范（如水泵啟動順序、測壓管高度限制）。

(2)儀器校準：指導學生檢查測壓計零點、流量計精度。

(3)數(shù)據(jù)記錄：提供標準化實驗數(shù)據(jù)表格（包含時間、流量、壓力等參數(shù)）。

2.實驗過程：

(1)分步指導：按“儀器安裝→參數(shù)測量→現(xiàn)象觀察→數(shù)據(jù)記錄”順序進行。

(2)異常處理：預設常見問題（如測壓管堵塞、流量不穩(wěn)定）及解決方法。

(3)數(shù)據(jù)分析：要求學生計算核心參數(shù)（如雷諾數(shù)、流量系數(shù)），并與理論值對比。

（三）考核方式優(yōu)化

1.過程性評價：

(1)出勤與參與度：占平時成績20%（課堂提問回答質量、小組討論貢獻度）。

(2)實驗報告：占平時成績50%（數(shù)據(jù)完整性、圖表規(guī)范性、分析深度）。

(3)隨堂測驗：占平時成績30%（選擇最基本概念和計算題）。

2.終結性評價：

(1)期中考試：側重基礎理論（如靜力學方程應用），題型包括填空、選擇、計算。

(2)期末考試：綜合考察計算能力（如復雜管路水頭損失）、分析能力（如實驗結果討論），開卷或閉卷可選。

七、教學進度表（續(xù)）

|周次|教學內容|重點知識點|實驗/軟件|考核關聯(lián)|

||--|--|--|-|

|1-2|流體基本性質|密度、粘度定義與測量；連續(xù)介質假設；表面張力現(xiàn)象|課堂討論|期中考試|

|3-4|流體靜力學|靜水壓力分布；帕斯卡原理；浮力與穩(wěn)定性；壓力測量技術|靜水壓力實驗|實驗報告|

|5-6|伯努利方程與動量方程|能量守恒原理；伯努利方程推導與應用；動量方程推導與控制體選擇|EES模擬|隨堂測驗|

|7-8|流動阻力與水頭損失|沿程水頭損失計算；局部水頭損失系數(shù)測定；雷諾數(shù)與流態(tài)關系|雷諾實驗|期中考試|

|9-10|堰流與滲流|堰流類型與流量計算；滲流基本定律（達西定律）；土壤滲透性測試方法|孔口出流實驗|實驗報告|

|11-12|課程總結與復習|綜合案例分析；軟件模擬技巧；實驗誤差分析|期末考試復習|綜合應用能力|

|13|期末考試|理論計算題（權重60%）；綜合應用題（權重40%，如設計簡單管道系統(tǒng)）|-|終結性評價|

八、預期學習成果

（一）知識層面

1.能夠準確描述流體的主要物理性質及其影響因素。

2.熟練掌握靜水壓力計算、浮力分析等靜力學核心內容。

3.理解并能應用伯努利方程解決工程中的壓力與流速轉換問題。

4.掌握流動阻力計算方法，并能根據(jù)雷諾數(shù)判斷流態(tài)。

5.熟悉常見水力構筑物（堰、孔口）的水力特性及計算公式。

（二）能力層面

1.具備使用流體力學原理分析和解決簡單工程問題的能力（如管道水力計算）。

2.能夠獨立完成基礎流體力學實驗，并進行數(shù)據(jù)整理與分析。

3.初步掌握流體力學軟件的基本操作，能用其模擬簡單流動現(xiàn)象。

4.提升科學表達與團隊協(xié)作能力（通過實驗報告撰寫和討論）。

（三）素質層面

1.培養(yǎng)嚴謹求實的科學態(tài)度，認識到理論計算與實驗驗證的必要性。

2.增強工程意識，理解流體力學在多個行業(yè)中的應用價值。

3.提升自主學習能力，為后續(xù)專業(yè)課程學習打下堅實基礎。

一、課程概述

水力學是研究液體靜止和運動規(guī)律的科學，是土木工程、環(huán)境工程、機械工程等專業(yè)的重要基礎課程。本教學計劃旨在通過系統(tǒng)化的理論講解和實踐操作，使學生掌握水力學的基本概念、核心原理和工程應用方法。課程內容涵蓋流體基本性質、流體靜力學、流體動力學、流動阻力與水頭損失、堰流與滲流等關鍵知識點。

二、教學目標

（一）知識目標

1.掌握流體的物理性質（密度、粘度、表面張力等）及其工程意義。

2.理解并應用流體靜力學基本方程，計算靜水壓力分布。

3.熟悉伯努利方程和動量方程的推導及應用條件。

4.掌握層流與湍流的區(qū)別，理解雷諾數(shù)的物理意義。

5.學習堰流、孔口出流、滲流的基本計算方法。

（二）能力目標

1.能夠分析簡單管道流動問題，計算水頭損失。

2.熟練運用流體力學軟件（如AutoCAD、EES）進行輔助計算。

3.具備實驗操作能力，包括流體測量、數(shù)據(jù)采集與分析。

4.培養(yǎng)解決實際工程問題的能力，如水工結構設計輔助計算。

（三）素質目標

1.培養(yǎng)嚴謹?shù)目茖W態(tài)度和工程思維。

2.提升團隊協(xié)作能力，通過小組實驗完成復雜課題。

3.強化自主學習意識，拓展流體力學前沿知識。

三、教學內容與安排

（一）理論教學

1.流體基本性質：

(1)定義流體的連續(xù)介質模型。

(2)講解密度、粘度、表面張力的影響因素。

(3)通過案例說明流體性質在工程中的應用（如管道輸送）。

2.流體靜力學：

(1)推導靜水壓力分布規(guī)律（帕斯卡原理）。

(2)計算靜水總壓力及壓力中心位置。

(3)介紹浮力原理及穩(wěn)定性分析（如船舶設計）。

3.流體動力學：

(1)推導伯努利方程（包含能量守恒）。

(2)動量方程的推導及適用范圍（如噴嘴流量計算）。

(3)雷諾數(shù)的測定方法及流態(tài)判別（層流雷諾數(shù)<2000，湍流>4000）。

4.流動阻力與水頭損失：

(1)長管水頭損失計算（達西-韋斯巴赫公式）。

(2)局部水頭損失系數(shù)的實驗測定（彎頭、閥門）。

(3)摩擦系數(shù)λ的計算方法（Colebrook公式）。

（二）實踐教學

1.實驗項目安排：

(1)靜水壓力測量實驗（驗證帕斯卡原理）。

(2)伯努利方程驗證實驗（測壓管與流量計配合使用）。

(3)雷諾實驗（不同管徑的流態(tài)觀察）。

(4)孔口出流與堰流實驗（測量流量系數(shù)）。

2.計算機輔助教學：

(1)使用EES軟件模擬管道流動過程。

(2)利用MATLAB繪制水頭損失曲線（雷諾數(shù)關系）。

（三）課程考核

1.平時成績（30%）：課堂參與、實驗報告。

2.期中考試（40%）：理論知識點考核（如流體靜力學計算）。

3.期末考試（30%）：綜合應用能力測試（如水頭損失計算題）。

四、教學資源

（一）教材推薦

1.《水力學》（第7版），吳持恭主編，高等教育出版社。

2.《工程流體力學》（第5版），劉鶴年主編，清華大學出版社。

（二）參考資料

1.《流體力學實驗教程》，王建華主編，中國水利水電出版社。

2.ANSYSFluent軟件教程（用于復雜流動模擬）。

五、教學進度表（示例）

|周次|教學內容|實驗/軟件|

|||-|

|1-2|流體基本性質|課堂討論|

|3-4|流體靜力學|靜水壓力實驗|

|5-6|伯努利方程與動量方程|EES模擬|

|7-8|流動阻力與水頭損失|雷諾實驗|

|9-10|堰流與滲流|孔口出流實驗|

|11-12|課程總結與復習|期末考試|

五、教學資源（續(xù)）

（一）教材推薦（續(xù)）

1.《水力學》（第7版），吳持恭主編，高等教育出版社。

(1)重點章節(jié)：第一章流體的性質（密度、粘度、表面張力等基礎概念）、第二章流體靜力學（靜水壓力分布計算、浮力原理）、第三章流體動力學基礎（伯努利方程推導與應用、動量方程應用實例）、第四章流動阻力與水頭損失（管道沿程水頭損失計算、局部水頭損失系數(shù)測定）、第五章堰流與孔口出流（常用堰型水力計算、流量系數(shù)測定方法）、第六章滲流（達西定律及其應用、土工滲流分析）。

(2)教材特色：理論推導詳細，配合大量例題和習題，適合系統(tǒng)學習流體力學基本理論。習題難度分級，便于學生自測。

2.《工程流體力學》（第5版），劉鶴年主編，清華大學出版社。

(1)重點章節(jié)：第一章緒論（流體力學研究范疇與工程應用）、第二章流體的物理性質（粘度測量方法、表面張力影響）、第三章流體靜力學（壓力分布圖繪制、壓力表校準）、第四章伯努利方程（能量損失計算、泵與風機選型輔助計算）、第五章流動阻力和水頭損失（尼古拉茲曲線應用、非圓管流計算）、第六章明渠流動（均勻流、非均勻流計算）、第七章堰流與溢洪道（不同堰型水力特性對比）。

(2)教材特色：結合工程實例較多，對實驗裝置原理介紹清晰，配套有電子教案和答案解析。

（二）參考資料（續(xù)）

1.《流體力學實驗教程》，王建華主編，中國水利水電出版社。

(1)實驗項目清單：

(a)靜水壓力測量實驗（步驟：安裝測壓管組、施加不同水頭、記錄壓力值、繪制壓力分布圖）。

(b)伯努利方程驗證實驗（步驟：設置喉道段管道、安裝測壓點、測量各點流速與壓力、計算水頭損失）。

(c)雷諾實驗（步驟：準備透明玻璃管與顏料、調整流量、觀察流線形態(tài)、測量管徑與流量、計算雷諾數(shù)）。

(d)孔口出流實驗（步驟：設置孔口板、測量不同水頭下的流量、計算流量系數(shù)）。

(e)堰流實驗（步驟：搭建矩形堰或三角形堰、測量堰上水頭、計算通過流量）。

(2)實驗數(shù)據(jù)處理：指導學生使用Excel或Origin進行數(shù)據(jù)擬合、誤差分析（絕對誤差、相對誤差）。

2.ANSYSFluent軟件教程（用于復雜流動模擬）。

(1)軟件操作要點：

(a)前處理：幾何建模（管道彎頭、閥門）、網(wǎng)格劃分（非均勻網(wǎng)格）、物理屬性設置（流體類型、密度、粘度）。

(b)求解設置：選擇湍流模型（標準k-ε、雷諾應力模型）、邊界條件定義（入口流速、出口壓力）、求解參數(shù)配置（收斂標準、迭代步數(shù)）。

(c)后處理：流線顯示、速度矢量圖、壓力云圖、水頭損失沿程變化曲線繪制。

(2)應用案例：模擬彎頭處的流動分離、閥門開關過程中的壓力波動、非圓形管道的水力特性。

六、教學方法與手段

（一）課堂教學

1.講解方式：

(1)理論推導：以清晰邏輯推進，如從牛頓內摩擦定律推導層流速度分布，再推廣到湍流時均化處理。

(2)案例分析：結合水利工程（如水電站引水道）、工業(yè)應用（如液壓系統(tǒng)）實例，說明原理工程意義。

(3)視覺輔助：使用動畫演示流體分層流動、渦旋形成等抽象概念。

2.互動設計：

(1)提問環(huán)節(jié)：每節(jié)內容后設置思考題，如“為什么管道彎頭處會產(chǎn)生額外的水頭損失？”。

(2)小組討論：針對復雜計算（如同時存在沿程和局部損失），分組討論解決方案。

（二）實驗教學

1.實驗準備：

(1)安全須知：講解實驗室設備操作規(guī)范（如水泵啟動順序、測壓管高度限制）。

(2)儀器校準：指導學生檢查測壓計零點、流量計精度。

(3)數(shù)據(jù)記錄：提供標準化實驗數(shù)據(jù)表格（包含時間、流量、壓力等參數(shù)）。

2.實驗過程：

(1)分步指導：按“儀器安裝→參數(shù)測量→現(xiàn)象觀察→數(shù)據(jù)記錄”順序進行。

(2)異常處理：預設常見問題（如測壓管堵塞、流量不穩(wěn)定）及解決方法。

(3)數(shù)據(jù)分析：要求學生計算核心參數(shù)（如雷諾數(shù)、流量系數(shù)），并與理論值對比。

（三）考核方式優(yōu)化

1.過程性評價：

(1)出勤與參與度：占平時成績20%（課堂提問回答質量、小組討論貢獻度）。

(2)實驗報告：占平時成績50%（數(shù)據(jù)完整性、圖表規(guī)范性、分析深度）。

(3)隨堂測驗：占平時成績30%（選擇最基本概念和計算題）。

2.終結性評價：

(1)期中考試：側重基礎理論（如靜力學方程應用），題型包括填空、選擇、計算。

(2)期末考試：綜合考察計算能力（如復雜管路水頭損失）、分析能力（如實驗結果討論），開卷或閉卷可選。

七、教學進度表（續(xù)）

|周次|教學內容|重點知識點|實驗/軟件|考核關聯(lián)|

||--|--|--|-|

|1-2|流體基本性質|密度、粘度定義與測量；連續(xù)介質假設；表面張力現(xiàn)象|課堂討論|期中考試|

|3-4|流體靜力學|靜水壓力分布；帕斯卡原理；浮力與穩(wěn)定性；壓力測量技術|靜水壓力實驗|實驗報告|

|5-6|伯努利方程與動量方程|能量守恒原理；伯努利方程推導與應用；動量方程推導與控制體選擇|EES模擬|隨堂測驗|

|7-8|流動阻力與水頭損失|沿程水頭損失計算；局部水頭損失系數(shù)測定；雷諾數(shù)與流態(tài)關系|雷諾實驗|期中考試|

|9-10|堰流與滲流|堰流類型與流量計算；滲流基本定律（達西定律）；土壤滲透性測試方法|孔口出流實驗|實驗報告|

|11-12|課程總結與復習|綜合案例分析；軟件模擬技巧；實驗誤差分析|期末考試復習|綜合應用能力|

|13|期末考試|理論計算題（權重60%）；綜合應用題（權重40%，如設計簡單管道系統(tǒng)）|-|終結性評價|

八、預期學習成果

（一）知識層面

1.能夠準確描述流體的主要物理性質及其影響因素。

2.熟練掌握靜水壓力計算、浮力分析等靜力學核心內容。

3.理解并能應用伯努利方程解決工程中的壓力與流速轉換問題。

4.掌握流動阻力計算方法，并能根據(jù)雷諾數(shù)判斷流態(tài)。

5.熟悉常見水力構筑物（堰、孔口）的水力特性及計算公式。

（二）能力層面

1.具備使用流體力學原理分析和解決簡單工程問題的能力（如管道水力計算）。

2.能夠獨立完成基礎流體力學實驗，并進行數(shù)據(jù)整理與分析。

3.初步掌握流體力學軟件的基本操作，能用其模擬簡單流動現(xiàn)象。

4.提升科學表達與團隊協(xié)作能力（通過實驗報告撰寫和討論）。

（三）素質層面

1.培養(yǎng)嚴謹求實的科學態(tài)度，認識到理論計算與實驗驗證的必要性。

2.增強工程意識，理解流體力學在多個行業(yè)中的應用價值。

3.提升自主學習能力，為后續(xù)專業(yè)課程學習打下堅實基礎。

一、課程概述

水力學是研究液體靜止和運動規(guī)律的科學，是土木工程、環(huán)境工程、機械工程等專業(yè)的重要基礎課程。本教學計劃旨在通過系統(tǒng)化的理論講解和實踐操作，使學生掌握水力學的基本概念、核心原理和工程應用方法。課程內容涵蓋流體基本性質、流體靜力學、流體動力學、流動阻力與水頭損失、堰流與滲流等關鍵知識點。

二、教學目標

（一）知識目標

1.掌握流體的物理性質（密度、粘度、表面張力等）及其工程意義。

2.理解并應用流體靜力學基本方程，計算靜水壓力分布。

3.熟悉伯努利方程和動量方程的推導及應用條件。

4.掌握層流與湍流的區(qū)別，理解雷諾數(shù)的物理意義。

5.學習堰流、孔口出流、滲流的基本計算方法。

（二）能力目標

1.能夠分析簡單管道流動問題，計算水頭損失。

2.熟練運用流體力學軟件（如AutoCAD、EES）進行輔助計算。

3.具備實驗操作能力，包括流體測量、數(shù)據(jù)采集與分析。

4.培養(yǎng)解決實際工程問題的能力，如水工結構設計輔助計算。

（三）素質目標

1.培養(yǎng)嚴謹?shù)目茖W態(tài)度和工程思維。

2.提升團隊協(xié)作能力，通過小組實驗完成復雜課題。

3.強化自主學習意識，拓展流體力學前沿知識。

三、教學內容與安排

（一）理論教學

1.流體基本性質：

(1)定義流體的連續(xù)介質模型。

(2)講解密度、粘度、表面張力的影響因素。

(3)通過案例說明流體性質在工程中的應用（如管道輸送）。

2.流體靜力學：

(1)推導靜水壓力分布規(guī)律（帕斯卡原理）。

(2)計算靜水總壓力及壓力中心位置。

(3)介紹浮力原理及穩(wěn)定性分析（如船舶設計）。

3.流體動力學：

(1)推導伯努利方程（包含能量守恒）。

(2)動量方程的推導及適用范圍（如噴嘴流量計算）。

(3)雷諾數(shù)的測定方法及流態(tài)判別（層流雷諾數(shù)<2000，湍流>4000）。

4.流動阻力與水頭損失：

(1)長管水頭損失計算（達西-韋斯巴赫公式）。

(2)局部水頭損失系數(shù)的實驗測定（彎頭、閥門）。

(3)摩擦系數(shù)λ的計算方法（Colebrook公式）。

（二）實踐教學

1.實驗項目安排：

(1)靜水壓力測量實驗（驗證帕斯卡原理）。

(2)伯努利方程驗證實驗（測壓管與流量計配合使用）。

(3)雷諾實驗（不同管徑的流態(tài)觀察）。

(4)孔口出流與堰流實驗（測量流量系數(shù)）。

2.計算機輔助教學：

(1)使用EES軟件模擬管道流動過程。

(2)利用MATLAB繪制水頭損失曲線（雷諾數(shù)關系）。

（三）課程考核

1.平時成績（30%）：課堂參與、實驗報告。

2.期中考試（40%）：理論知識點考核（如流體靜力學計算）。

3.期末考試（30%）：綜合應用能力測試（如水頭損失計算題）。

四、教學資源

（一）教材推薦

1.《水力學》（第7版），吳持恭主編，高等教育出版社。

2.《工程流體力學》（第5版），劉鶴年主編，清華大學出版社。

（二）參考資料

1.《流體力學實驗教程》，王建華主編，中國水利水電出版社。

2.ANSYSFluent軟件教程（用于復雜流動模擬）。

五、教學進度表（示例）

|周次|教學內容|實驗/軟件|

|||-|

|1-2|流體基本性質|課堂討論|

|3-4|流體靜力學|靜水壓力實驗|

|5-6|伯努利方程與動量方程|EES模擬|

|7-8|流動阻力與水頭損失|雷諾實驗|

|9-10|堰流與滲流|孔口出流實驗|

|11-12|課程總結與復習|期末考試|

五、教學資源（續(xù)）

（一）教材推薦（續(xù)）

1.《水力學》（第7版），吳持恭主編，高等教育出版社。

(1)重點章節(jié)：第一章流體的性質（密度、粘度、表面張力等基礎概念）、第二章流體靜力學（靜水壓力分布計算、浮力原理）、第三章流體動力學基礎（伯努利方程推導與應用、動量方程應用實例）、第四章流動阻力與水頭損失（管道沿程水頭損失計算、局部水頭損失系數(shù)測定）、第五章堰流與孔口出流（常用堰型水力計算、流量系數(shù)測定方法）、第六章滲流（達西定律及其應用、土工滲流分析）。

(2)教材特色：理論推導詳細，配合大量例題和習題，適合系統(tǒng)學習流體力學基本理論。習題難度分級，便于學生自測。

2.《工程流體力學》（第5版），劉鶴年主編，清華大學出版社。

(1)重點章節(jié)：第一章緒論（流體力學研究范疇與工程應用）、第二章流體的物理性質（粘度測量方法、表面張力影響）、第三章流體靜力學（壓力分布圖繪制、壓力表校準）、第四章伯努利方程（能量損失計算、泵與風機選型輔助計算）、第五章流動阻力和水頭損失（尼古拉茲曲線應用、非圓管流計算）、第六章明渠流動（均勻流、非均勻流計算）、第七章堰流與溢洪道（不同堰型水力特性對比）。

(2)教材特色：結合工程實例較多，對實驗裝置原理介紹清晰，配套有電子教案和答案解析。

（二）參考資料（續(xù)）

1.《流體力學實驗教程》，王建華主編，中國水利水電出版社。

(1)實驗項目清單：

(a)靜水壓力測量實驗（步驟：安裝測壓管組、施加不同水頭、記錄壓力值、繪制壓力分布圖）。

(b)伯努利方程驗證實驗（步驟：設置喉道段管道、安裝測壓點、測量各點流速與壓力、計算水頭損失）。

(c)雷諾實驗（步驟：準備透明玻璃管與顏料、調整流量、觀察流線形態(tài)、測量管徑與流量、計算雷諾數(shù)）。

(d)孔口出流實驗（步驟：設置孔口板、測量不同水頭下的流量、計算流量系數(shù)）。

(e)堰流實驗（步驟：搭建矩形堰或三角形堰、測量堰上水頭、計算通過流量）。

(2)實驗數(shù)據(jù)處理：指導學生使用Excel或Origin進行數(shù)據(jù)擬合、誤差分析（絕對誤差、相對誤差）。

2.ANSYSFluent軟件教程（用于復雜流動模擬）。

(1)軟件操作要點：

(a)前處理：幾何建模（管道彎頭、閥門）、網(wǎng)格劃分（非均勻網(wǎng)格）、物理屬性設置（流體類型、密度、粘度）。

(b)求解設置：選擇湍流模型（標準k-ε、雷諾應力模型）、邊界條件定義（入口流速、出口壓力）、求解參數(shù)配置（收斂標準、迭代步數(shù)）。

(c)后處理：流線顯示、速度矢量圖、壓力云圖、水頭損失沿程變化曲線繪制。

(2)應用案例：模擬彎頭處的流動分離、閥門開關過程中的壓力波動、非圓形管道的水力特性。

六、教學方法與手段

（一）課堂教學

1.講解方式：

(1)理論推導：以清晰邏輯推進，如從牛頓內摩擦定律推導層流速度分布，再推廣到湍流時均化處理。

(2)案例分析：結合水利工程（如水電站引水道）、工業(yè)應用（如液壓系統(tǒng)）實例，說明原理工程意義。

(3)視覺輔助：使用動畫演示流體分層流動、渦旋形成等抽象概念。

2.互動設計：

(1)提問環(huán)節(jié)：每節(jié)內容后設置思考題，如“為什么管道彎頭處會產(chǎn)生額外的水頭損失？”。

(2)小組討論：針對復雜計算（如同時存在沿程和局部損失），分組討論解決方案。

（二）實驗教學

1.實驗準備：

(1)安全須知：講解實驗室設備操作規(guī)范（如水泵啟動順序、測壓管高度限制）。

(2)儀器校準：指導學生檢查測壓計零點、流量計精度。

(3)數(shù)據(jù)記錄：提供標準化實驗數(shù)據(jù)表格（包含時間、流量、壓力等參數(shù)）。

2.實驗過程：

(1)分步指導：按“儀器安裝→參數(shù)測量→現(xiàn)象觀察→數(shù)據(jù)記錄”順序進行。

(2)異常處理：預設常見問題（如測壓管堵塞、流量不穩(wěn)定）及解決方法。

(3)數(shù)據(jù)分析：要求學生計算核心參數(shù)（如雷諾數(shù)、流量系數(shù)），并與理論值對比。

（三）考核方式優(yōu)化

1.過程性評價：

(1)出勤與參與度：占平時成績20%（課堂提問回答質量、小組討論貢獻度）。

(2)實驗報告：占平時成績50%（數(shù)據(jù)完整性、圖表規(guī)范性、分析深度）。

(3)隨堂測驗：占平時成績30%（選擇最基本概念和計算題）。

2.終結性評價：

(1)期中考試：側重基礎理論（如靜力學方程應用），題型包括填空、選擇、計算。

(2)期末考試：綜合考察計算能力（如復雜管路水頭損失）、分析能力（如實驗結果討論），開卷或閉卷可選。

七、教學進度表（續(xù)）

|周次|教學內容|重點知識點|實驗/軟件|考核關聯(lián)|

||--|--|--|-|

|1-2|流體基本性質|密度、粘度定義與測量；連續(xù)介質假設；表面張力現(xiàn)象|課堂討論|期中考試|

|3-4|流體靜力學|靜水壓力分布；帕斯卡原理；浮力與穩(wěn)定性；壓力測量技術|靜水壓力實驗|實驗報告|

|5-6|伯努利方程與動量方程|能量守恒原理；伯努利方程推導與應用；動量方程推導與控制體選擇|EES模擬|隨堂測驗|

|7-8|流動阻力與水頭損失|沿程水頭損失計算；局部水頭損失系數(shù)測定；雷諾數(shù)與流態(tài)關系|雷諾實驗|期中考試|

|9-10|堰流與滲流|堰流類型與流量計算；滲流基本定律（達西定律）；土壤滲透性測試方法|孔口出流實驗|實驗報告|

|11-12|課程總結與復習|綜合案例分析；軟件模擬技巧；實驗誤差分析|期末考試復習|綜合應用能力|

|13|期末考試|理論計算題（權重60%）；綜合應用題（權重40%，如設計簡單管道系統(tǒng)）|-|終結性評價|

八、預期學習成果

（一）知識層面

1.能夠準確描述流體的主要物理性質及其影響因素。

2.熟練掌握靜水壓力計算、浮力分析等靜力學核心內容。

3.理解并能應用伯努利方程解決工程中的壓力與流速轉換問題。

4.掌握流動阻力計算方法，并能根據(jù)雷諾數(shù)判斷流態(tài)。

5.熟悉常見水力構筑物（堰、孔口）的水力特性及計算公式。

（二）能力層面

1.具備使用流體力學原理分析和解決簡單工程問題的能力（如管道水力計算）。

2.能夠獨立完成基礎流體力學實驗，并進行數(shù)據(jù)整理與分析。

3.初步掌握流體力學軟件的基本操作，能用其模擬簡單流動現(xiàn)象。

4.提升科學表達與團隊協(xié)作能力（通過實驗報告撰寫和討論）。

（三）素質層面

1.培養(yǎng)嚴謹求實的科學態(tài)度，認識到理論計算與實驗驗證的必要性。

2.增強工程意識，理解流體力學在多個行業(yè)中的應用價值。

3.提升自主學習能力，為后續(xù)專業(yè)課程學習打下堅實基礎。

一、課程概述

水力學是研究液體靜止和運動規(guī)律的科學，是土木工程、環(huán)境工程、機械工程等專業(yè)的重要基礎課程。本教學計劃旨在通過系統(tǒng)化的理論講解和實踐操作，使學生掌握水力學的基本概念、核心原理和工程應用方法。課程內容涵蓋流體基本性質、流體靜力學、流體動力學、流動阻力與水頭損失、堰流與滲流等關鍵知識點。

二、教學目標

（一）知識目標

1.掌握流體的物理性質（密度、粘度、表面張力等）及其工程意義。

2.理解并應用流體靜力學基本方程，計算靜水壓力分布。

3.熟悉伯努利方程和動量方程的推導及應用條件。

4.掌握層流與湍流的區(qū)別，理解雷諾數(shù)的物理意義。

5.學習堰流、孔口出流、滲流的基本計算方法。

（二）能力目標

1.能夠分析簡單管道流動問題，計算水頭損失。

2.熟練運用流體力學軟件（如AutoCAD、EES）進行輔助計算。

3.具備實驗操作能力，包括流體測量、數(shù)據(jù)采集與分析。

4.培養(yǎng)解決實際工程問題的能力，如水工結構設計輔助計算。

（三）素質目標

1.培養(yǎng)嚴謹?shù)目茖W態(tài)度和工程思維。

2.提升團隊協(xié)作能力，通過小組實驗完成復雜課題。

3.強化自主學習意識，拓展流體力學前沿知識。

三、教學內容與安排

（一）理論教學

1.流體基本性質：

(1)定義流體的連續(xù)介質模型。

(2)講解密度、粘度、表面張力的影響因素。

(3)通過案例說明流體性質在工程中的應用（如管道輸送）。

2.流體靜力學：

(1)推導靜水壓力分布規(guī)律（帕斯卡原理）。

(2)計算靜水總壓力及壓力中心位置。

(3)介紹浮力原理及穩(wěn)定性分析（如船舶設計）。

3.流體動力學：

(1)推導伯努利方程（包含能量守恒）。

(2)動量方程的推導及適用范圍（如噴嘴流量計算）。

(3)雷諾數(shù)的測定方法及流態(tài)判別（層流雷諾數(shù)<2000，湍流>4000）。

4.流動阻力與水頭損失：

(1)長管水頭損失計算（達西-韋斯巴赫公式）。

(2)局部水頭損失系數(shù)的實驗測定（彎頭、閥門）。

(3)摩擦系數(shù)λ的計算方法（Colebrook公式）。

（二）實踐教學

1.實驗項目安排：

(1)靜水壓力測量實驗（驗證帕斯卡原理）。

(2)伯努利方程驗證實驗（測壓管與流量計配合使用）。

(3)雷諾實驗（不同管徑的流態(tài)觀察）。

(4)孔口出流與堰流實驗（測量流量系數(shù)）。

2.計算機輔助教學：

(1)使用EES軟件模擬管道流動過程。

(2)利用MATLAB繪制水頭損失曲線（雷諾數(shù)關系）。

（三）課程考核

1.平時成績（30%）：課堂參與、實驗報告。

2.期中考試（40%）：理論知識點考核（如流體靜力學計算）。

3.期末考試（30%）：綜合應用能力測試（如水頭損失計算題）。

四、教學資源

（一）教材推薦

1.《水力學》（第7版），吳持恭主編，高等教育出版社。

2.《工程流體力學》（第5版），劉鶴年主編，清華大學出版社。

（二）參考資料

1.《流體力學實驗教程》，王建華主編，中國水利水電出版社。

2.ANSYSFluent軟件教程（用于復雜流動模擬）。

五、教學進度表（示例）

|周次|教學內容|實驗/軟件|

|||-|

|1-2|流體基本性質|課堂討論|

|3-4|流體靜力學|靜水壓力實驗|

|5-6|伯努利方程與動量方程|EES模擬|

|7-8|流動阻力與水頭損失|雷諾實驗|

|9-10|堰流與滲流|孔口出流實驗|

|11-12|課程總結與復習|期末考試|

五、教學資源（續(xù)）

（一）教材推薦（續(xù)）

1.《水力學》（第7版），吳持恭主編，高等教育出版社。

(1)重點章節(jié)：第一章流體的性質（密度、粘度、表面張力等基礎概念）、第二章流體靜力學（靜水壓力分布計算、浮力原理）、第三章流體動力學基礎（伯努利方程推導與應用、動量方程應用實例）、第四章流動阻力與水頭損失（管道沿程水頭損失計算、局部水頭損失系數(shù)測定）、第五章堰流與孔口出流（常用堰型水力計算、流量系數(shù)測定方法）、第六章滲流（達西定律及其應用、土工滲流分析）。

(2)教材特色：理論推導詳細，配合大量例題和習題，適合系統(tǒng)學習流體力學基本理論。習題難度分級，便于學生自測。

2.《工程流體力學》（第5版），劉鶴年主編，清華大學出版社。

(1)重點章節(jié)：第一章緒論（流體力學研究范疇與工程應用）、第二章流體的物理性質（粘度測量方法、表面張力影響）、第三章流體靜力學（壓力分布圖繪制、壓力表校準）、第四章伯努利方程（能量損失計算、泵與風機選型輔助計算）、第五章流動阻力和水頭損失（尼古拉茲曲線應用、非圓管流計算）、第六章明渠流動（均勻流、非均勻流計算）、第七章堰流與溢洪道（不同堰型水力特性對比）。

(2)教材特色：結合工程實例較多，對實驗裝置原理介紹清晰，配套有電子教案和答案解析。

（二）參考資料（續(xù)）

1.《流體力學實驗教程》，王建華主編，中國水利水電出版社。

(1)實驗項目清單：

(a)靜水壓力測量實驗（步驟：安裝測壓管組、施加不同水頭、記錄壓力值、繪制壓力分布圖）。

(b)伯努利方程驗證實驗（步驟：設置喉道段管道、安裝測壓點、測量各點流速與壓力、計算水頭損失）。

(c)雷諾實驗（步驟：準備透明玻璃管與顏料、調整流量、觀察流線形態(tài)、測量管徑與流量、計算雷諾數(shù)）。

(d)孔口出流實驗（步驟：設置孔口板、測量不同水頭下的流量、計算流量系數(shù)）。

(e)堰流實驗（步驟：搭建矩形堰或三角形堰、測量堰上水頭、計算通過流量）。

(2)實驗數(shù)據(jù)處理：指導學生使用Excel或Origin進行數(shù)據(jù)擬合、誤差分析（絕對誤差、相對誤差）。

2.ANSYSFluent軟件教程（用于復雜流動模擬）。

(1)軟件操作要點：

(a)前處理：幾何建模（管道彎頭、閥門）、網(wǎng)格劃分（非均勻網(wǎng)格）、物理屬性設置（流體類型、密度、粘度）。

(b)求解設置：選擇湍流模型（標準k-ε、雷諾應力模型）、邊界條件定義（入口流速、出口壓力）、求解參數(shù)配置（收斂標準、迭代步數(shù)）。

(c)后處理：流線顯示、速度矢量圖、壓力云圖、水頭損失沿程變化曲線繪制。

(2)應用案例：模擬彎頭處的流動分離、閥門開關過程中的壓力波動、非圓形管道的水力特性。

六、教學方法與手段

（一）課堂教學

1.講解方式：

(1)理論推導：以清晰邏輯推進，如從牛頓內摩擦定律推導層流速度分布，再推廣到湍流時均化處理。

(2)案例分析：結合水利工程（如水電站引水道）、工業(yè)應用（如液壓系統(tǒng)）實例，說明原理工程意義。

(3)視覺輔助：使用動畫演示流體分層流動、渦旋形成等抽象概念。

2.互動設計：

(1)提問環(huán)節(jié)：每節(jié)內容后設置思考題，如“為什么管道彎頭處會產(chǎn)生額外的水頭損失？”。

(2)小組討論：針對復雜計算（如同時存在沿程和局部損失），分組討論解決方案。

（二）實驗教學

1.實驗準備：

(1)安全須知：講解實驗室設備操作規(guī)范（如水泵啟動順序、測壓管高度限制）。

(2)儀器校準：指導學生檢查測壓計零點、流量計精度。

(3)數(shù)據(jù)記錄：提供標準化實驗數(shù)據(jù)表格（包含時間、流量、壓力等參數(shù)）。

2.實驗過程：

(1)分步指導：按“儀器安裝→參數(shù)測量→現(xiàn)象觀察→數(shù)據(jù)記錄”順序進行。

(2)異常處理：預設常見問題（如測壓管堵塞、流量不穩(wěn)定）及解決方法。

(3)數(shù)據(jù)分析：要求學生計算核心參數(shù)（如雷諾數(shù)、流量系數(shù)），并與理論值對比。

（三）考核方式優(yōu)化

1.過程性評價：

(1)出勤與參與度：占平時成績20%（課堂提問回答質量、小組討論貢獻度）。

(2)實驗報告：占平時成績50%（數(shù)據(jù)完整性、圖表規(guī)范性、分析深度）。

(3)隨堂測驗：占平時成績30%（選擇最基本概念和計算題）。

2.終結性評價：

(1)期中考試：側重基礎理論（如靜力學方程應用），題型包括填空、選擇、計算。

(2)期末考試：綜合考察計算能力（如復雜管路水頭損失）、分析能力（如實驗結果討論），開卷或閉卷可選。

七、教學進度表（續(xù)）

|周次|教學內容|重點知識點|實驗/軟件|考核關聯(lián)|

||--|--|--|-|

|1-2|流體基本性質|密度、粘度定義與測量；連續(xù)介質假設；表面張力現(xiàn)象|課堂討論|期中考試|

|3-4|流體靜力學|靜水壓力分布；帕斯卡原理；浮力與穩(wěn)定性；壓力測量技術|靜水壓力實驗|實驗報告|

|5-6|伯努利方程與動量方程|能量守恒原理；伯努利方程推導與應用；動量方程推導與控制體選擇|EES模擬|隨堂測驗|

|7-8|流動阻力與水頭損失|沿程水頭損失計算；局部水頭損失系數(shù)測定；雷諾數(shù)與流態(tài)關系|雷諾實驗|期中考試|

|9-10|堰流與滲流|堰流類型與流量計算；滲流基本定律（達西定律）；土壤滲透性測試方法|孔口出流實驗|實驗報告|

|11-12|課程總結與復習|綜合案例分析；軟件模擬技巧；實驗誤差分析|期末考試復習|綜合應用能力|

|13|期末考試|理論計算題（權重60%）；綜合應用題（權重40%，如設計簡單管道系統(tǒng)）|-|終結性評價|

八、預期學習成果

（一）知識層面

1.能夠準確描述流體的主要物理性質及其影響因素。

2.熟練掌握靜水壓力計算、浮力分析等靜力學核心內容。

3.理解并能應用伯努利方程解決工程中的壓力與流速轉換問題。

4.掌握流動阻力計算方法，并能根據(jù)雷諾數(shù)判斷流態(tài)。

5.熟悉常見水力構筑物（堰、孔口）的水力特性及計算公式。

（二）能力層面

1.具備使用流體力學原理分析和解決簡單工程問題的能力（如管道水力計算）。

2.能夠獨立完成基礎流體力學實驗，并進行數(shù)據(jù)整理與分析。

3.初步掌握流體力學軟件的基本操作，能用其模擬簡單流動現(xiàn)象。

4.提升科學表達與團隊協(xié)作能力（通過實驗報告撰寫和討論）。

（三）素質層面

1.培養(yǎng)嚴謹求實的科學態(tài)度，認識到理論計算與實驗驗證的必要性。

2.增強工程意識，理解流體力學在多個行業(yè)中的應用價值。

3.提升自主學習能力，為后續(xù)專業(yè)課程學習打下堅實基礎。

一、課程概述

水力學是研究液體靜止和運動規(guī)律的科學，是土木工程、環(huán)境工程、機械工程等專業(yè)的重要基礎課程。本教學計劃旨在通過系統(tǒng)化的理論講解和實踐操作，使學生掌握水力學的基本概念、核心原理和工程應用方法。課程內容涵蓋流體基本性質、流體靜力學、流體動力學、流動阻力與水頭損失、堰流與滲流等關鍵知識點。

二、教學目標

（一）知識目標

1.掌握流體的物理性質（密度、粘度、表面張力等）及其工程意義。

2.理解并應用流體靜力學基本方程，計算靜水壓力分布。

3.熟悉伯努利方程和動量方程的推導及應用條件。

4.掌握層流與湍流的區(qū)別，理解雷諾數(shù)的物理意義。

5.學習堰流、孔口出流、滲流的基本計算方法。

（二）能力目標

1.能夠分析簡單管道流動問題，計算水頭損失。

2.熟練運用流體力學軟件（如AutoCAD、EES）進行輔助計算。

3.具備實驗操作能力，包括流體測量、數(shù)據(jù)采集與分析。

4.培養(yǎng)解決實際工程問題的能力，如水工結構設計輔助計算。

（三）素質目標

1.培養(yǎng)嚴謹?shù)目茖W態(tài)度和工程思維。

2.提升團隊協(xié)作能力，通過小組實驗完成復雜課題。

3.強化自主學習意識，拓展流體力學前沿知識。

三、教學內容與安排

（一）理論教學

1.流體基本性質：

(1)定義流體的連續(xù)介質模型。

(2)講解密度、粘度、表面張力的影響因素。

(3)通過案例說明流體性質在工程中的應用（如管道輸送）。

2.流體靜力學：

(1)推導靜水壓力分布規(guī)律（帕斯卡原理）。

(2)計算靜水總壓力及壓力中心位置。

(3)介紹浮力原理及穩(wěn)定性分析（如船舶設計）。

3.流體動力學：

(1)推導伯努利方程（包含能量守恒）。

(2)動量方程的推導及適用范圍（如噴嘴流量計算）。

(3)雷諾數(shù)的測定方法及流態(tài)判別（層流雷諾數(shù)<2000，湍流>4000）。

4.流動阻力與水頭損失：

(1)長管水頭損失計算（達西-韋斯巴赫公式）。

(2)局部水頭損失系數(shù)的實驗測定（彎頭、閥門）。

(3)摩擦系數(shù)λ的計算方法（Colebrook公式）。

（二）實踐教學

1.實驗項目安排：

(1)靜水壓力測量實驗（驗證帕斯卡原理）。

(2)伯努利方程驗證實驗（測壓管與流量計配合使用）。

(3)雷諾實驗（不同管徑的流態(tài)觀察）。

(4)孔口出流與堰流實驗（測量流量系數(shù)）。

2.計算機輔助教學：

(1)使用EES軟件模擬管道流動過程。

(2)利用MATLAB繪制水頭損失曲線（雷諾數(shù)關系）。

（三）課程考核

1.平時成績（30%）：課堂參與、實驗報告。

2.期中考試（40%）：理論知識點考核（如流體靜力學計算）。

3.期末考試（30%）：綜合應用能力測試（如水頭損失計算題）。

四、教學資源

（一）教材推薦

1.《水力學》（第7版），吳持恭主編，高等教育出版社。

2.《工程流體力學》（第5版），劉鶴年主編，清華大學出版社。

（二）參考資料

1.《流體力學實驗教程》，王建華主編，中國水利水電出版社。

2.ANSYSFluent軟件教程（用于復雜流動模擬）。

五、教學進度表（示例）

|周次|教學內容|實驗/軟件|

|||-|

|1-2|流體基本性質|課堂討論|

|3-4|流體靜力學|靜水壓力實驗|

|5-6|伯努利方程與動量方程|EES模擬|

|7-8|流動阻力與水頭損失|雷諾實驗|

|9-10|堰流與滲流|孔口出流實驗|

|11-12|課程總結與復習|期末考試|

五、教學資源（續(xù)）

（一）教材推薦（續(xù)）

1.《水力學》（第7版），吳持恭主編，高等教育出版社。

(1)重點章節(jié)：第一章流體的性質（密度、粘度、表面張力等基礎概念）、第二章流體靜力學（靜水壓力分布計算、浮力原理）、第三章流體動力學基礎（伯努利方程推導與應用、動量方程應用實例）、第四章流動阻力與水頭損失（管道沿程水頭損失計算、局部水頭損失系數(shù)測定）、第五章堰流與孔口出流（常用堰型水力計算、流量系數(shù)測定方法）、第六章滲流（達西定律及其應用、土工滲流分析）。

(2)教材特色：理論推導詳細，配合大量例題和習題，適合系統(tǒng)學習流體力學基本理論。習題難度分級，便于學生自測。

2.《工程流體力學》（第5版），劉鶴年主編，清華大學出版社。

(1)重點章節(jié)：第一章緒論（流體力學研究范疇與工程應用）、第二章流體的物理性質（粘度測量方法、表面張力影響）、第三章流體靜力學（壓力分布圖繪制、壓力表校準）、第四章伯努利方程（能量損失計算、泵與風機選型輔助計算）、第五章流動阻力和水頭損失（尼古拉茲曲線應用、非圓管流計算）、第六章明渠流動（均勻流、非均勻流計算）、第七章堰流與溢洪道（不同堰型水力特性對比）。

(2)教材特色：結合工程實例較多，對實驗裝置原理介紹清晰，配套有電子教案和答案解析。

（二）參考資料（續(xù)）

1.《流體力學實驗教程》，王建華主編，中國水利水電出版社。

(1)實驗項目清單：

(a)靜水壓力測量實驗（步驟：安裝測壓管組、施加不同水頭、記錄壓力值、繪制壓力分布圖）。

(b)伯努利方程驗證實驗（步驟：設置喉道段管道、安裝測壓點、測量各點流速與壓力、計算水頭損失）。

(c)雷諾實驗（步驟：準備透明玻璃管與顏料、調整流量、觀察流線形態(tài)、測量管徑與流量、計算雷諾數(shù)）。

(d)孔口出流實驗（步驟：設置孔口板、測量不同水頭下的流量、計算流量系數(shù)）。

(e)堰流實驗（步驟：搭建矩形堰或三角形堰、測量堰上水頭、計算通過流量）。

(2)實驗數(shù)據(jù)處理：指導學生使用Excel或Origin進行數(shù)據(jù)擬合、誤差分析（絕對誤差、相對誤