流體力學課程教學大綱

1、流體力學課程教學大綱（Fluid Mechanics）一、課程概況課程代碼：2202103學分：2學時：32（其中：講授學時32，實驗學時0，上機學時0）先修課程：高等數學，大學物理、理論力學適用專業(yè)：車輛工程專業(yè)建議教材：工程流體力學（第3版），黃衛(wèi)星，化學工業(yè)出版社，2018.1課程歸口：汽車工程學院課程的性質與任務：本課程是車輛工程專業(yè)的專業(yè)基礎必修課。通過本課程的教學使學生掌握流體力學靜力學、運動學和動力學的基本概念、基本原理及應用；掌握工程流體力學有關的計算方法和技能，具備應用工程流體力學知識對實際問題進行分析和計算的能力，從而為分析研究流體的流動規(guī)律及其相關流動過程，以及設計開發(fā)新

2、型高效的過程裝備奠定必備的基礎，也為學生將來從事工程流體力學相關的技術和科學研究工作打下堅實的基礎。二、課程目標目標1. 掌握流體力學靜力學、運動學和動力學的基本概念、基本原理及應用。目標2. 能夠應用工程流體力學的基本知識和基本原理，建立流體運動過程的數學模型，并正確求解。目標3. 能夠運用流體力學的質量守恒，動量守恒和能量守恒原理，為過程裝備的流體流動，提供設計方案，并具有解決工程實際問題能力。本課程支撐專業(yè)人才培養(yǎng)方案中畢業(yè)要求1-2、畢業(yè)要求2-3、畢業(yè)要求12-1，對應關系如表所示。畢業(yè)要求指標點課程目標目標1目標2目標3畢業(yè)要求1-2畢業(yè)要求2-3畢業(yè)要求12-1三、課程內容及要求

3、（一）流體的力學性質1、教學內容（1）流體的連續(xù)介質模型；（2）流體的力學特性；（3）牛頓流體和非牛頓流體。2、基本要求（1）了解流體及其連續(xù)介質概念；（2）掌握流體的壓縮性和黏性、牛頓內摩擦定律及其應用。（二）流體流動的基本概念1、教學內容（1）流場及流動分類；（2）描述流體運動的兩種方法；（3）流線與跡線；（4）流體的運動與變形。2、基本要求（1）了解描述流體運動的兩種方法：拉格朗日法和歐拉法；（2）掌握描述流體流動的一些基本概念，如定常流動與非定常流動、流線與跡線、流管、有旋流動和無旋流動等；（3）掌握流線方程和跡線方程的建立。（三）流體靜力學1、教學內容（1）作用在流體上的力；（2）流

4、體靜力學基本方程；（3）重力場中的靜止液體；（4）非慣性坐標系中靜止流體。2、基本要求（1）理解和掌握靜止流體的質量力和表面力及其性質，了解流體靜力學微分方程式過程，理解其物理意義；（2）掌握靜止流場基本特性；（3）掌握重力場和非慣性坐標系中靜止流體中的壓力分布與物體受力，并能熟練應用于求解工程實際問題。（四）流體流動基本原理1、教學內容（1）系統(tǒng)和控制體；（2）質量守恒方程、動量守恒方程、動量矩方程；（3）能量守恒方程；（4）方程綜合應用分析。2、基本要求（1）理解和掌握系統(tǒng)和控制體的概念的區(qū)別及聯(lián)系；（2）掌握控制體系統(tǒng)的質量守恒方程、動量守恒方程、動量矩方程；（3）了解能量守恒方程及其應

5、用；（4）掌握伯努利方程及其應用。（五）不可壓縮流體的一維層流流動1、教學內容（1）邊界條件；（2）狹縫流動的分析；（3）管內流動分析。2、基本要求（1）了解流體流動常見的邊界條件，掌握建立流動微分方程的基本方法；（2）掌握狹縫流動的分析方法，包括狹縫流動的微分方程、切應力與速度分布及水平狹縫壓差流動阻力的計算等；（3）掌握管內流動分析方法，包括管內定常層流分析方法及管流阻力系數的計算。（六）流體力學的實驗研究方法1、教學內容（1）流動的相似原理；（2）相似準則及其分析方法。2、基本要求（1）理解相似的概念、相似準則和對實驗的指導意義；（2）掌握量綱分析方法及其初步運用；（3）了解模型實驗方法

6、及內容。（七）管內流體流動1、教學內容（1）層流與湍流；（2）圓管內流動的阻力損失。2、基本要求（1）了解雷諾實驗過程及層流、湍流的流態(tài)特點，熟練掌握流態(tài)判別標準；（2）掌握圓管層流基本規(guī)律，理解流動阻力的兩種形式，掌握管路沿程損失和局部損失的計算。教學內容與課程目標的對應關系及學時分配如表所示。序號教學內容支撐的課程目標支撐的畢業(yè)要求指標點講授學時實驗學時1流體的力學性質目標11-2、2-3402流體流動的基本概念目標11-2、2-3503流體靜力學目標11-2、2-3504流體流動基本原理目標1、2、31-2、2-3605不可壓縮流體的一維層流流動目標2、32-3、12-1606流體力學的

7、實驗研究方法目標2、32-3、12-1307管內流體流動目標2、32-3、12-130合計320四、課程實施（一）采用板書結合多媒體教學手段，配合例題的講解及適當的思考題，保證講課進度的同時，注意學生的掌握程度和課堂的氣氛。（二）采用案例式教學，注重將理論與實際工程中的應用聯(lián)系，激發(fā)學生的學習興趣，培養(yǎng)學生利用專業(yè)知識解決實際工程問題的能力。（三）主要教學環(huán)節(jié)質量要求如表所示。主要教學環(huán)節(jié)質量要求1備課（1）掌握本課程教學大綱內容，嚴格按照教學大綱要求進行課程教學內容的組織。（2）熟悉教材各章節(jié)，借助專業(yè)書籍資料，并依據教學大綱編寫授課計劃，編寫每次授課的教案。教案內容包括章節(jié)標題、教學目的、

8、教法設計、課堂類型、時間分配、授課內容、課后作業(yè)、教學效果分析等方面。（3）根據各部分教學內容，構思授課思路、技巧，選擇合適的教學方法。2講授（1）要點準確、推理正確、條理清晰、重點突出，能夠理論聯(lián)系實際，熟練地解答和講解例題。（2）采用多種教學方式（如啟發(fā)式教學、案例分析教學、討論式教學、多媒體示范教學等），注重培養(yǎng)學生發(fā)現、分析和解決問題的能力。（3）能夠采用現代信息技術輔助教學。（4）表達方式應能便于學生理解、接受，力求形象生動，使學生在掌握知識的過程中，保持較為濃厚的學習興趣。3作業(yè)布置與批改學生必須完成規(guī)定數量的作業(yè)，作業(yè)必須達到以下基本要求：（1）按時按量完成作業(yè)，不缺交，不抄襲。

9、（2）書寫規(guī)范、清晰。（3）解題方法和步驟正確。教師批改和講評作業(yè)要求如下：（1）學生的作業(yè)要按時全部批改，并及時進行講評。（2）教師批改和講評作業(yè)要認真、細致，按百分制評定成績并寫明日期。（3）學生作業(yè)的平均成績應作為本課程總評成績中平時成績的重要組成部分。4課外答疑為了幫助學生更好地理解和消化所學知識、改進學習方法和思維方式，培養(yǎng)其獨立思考問題的能力，任課教師每周安排一定時間進行課外答疑與輔導。5成績考核本課程考核的方式為閉卷筆試。有下列情況之一者，總評成績?yōu)椴患案瘢海?）缺交作業(yè)次數達1/3以上者。（2）缺課次數達本學期總授課學時的1/3以上者。（3）課程目標小于0.6。五、課程考核（一

10、）課程考核包括期末考試、平時及作業(yè)情況考核，期末考試采用閉卷筆試。（二）課程總評成績=平時成績30% +期末考試成績70%。具體內容和比例如表所示。成績組成考核/評價環(huán)節(jié)權重考核/評價細則對應的畢業(yè)要求指標點平時成績平時作業(yè) 20%課后完成10-15個習題，主要考核學生對課程知識點的理解和掌握程度，計算全部作業(yè)的平均成績再按20%計入總評成績。 1-2，2-3考勤及課堂表現10%課堂表現包括：思考討論題、隨堂測試等，結合出勤情況，此部分按10%計入總評成績。1-2，12-1期末考試成績期末考試卷面成績 70% 試卷題型可包括：選擇題、判斷題、填空題、簡答題、計算題、綜合應用題等；試題考查內容覆

11、蓋流體力學的重要理論知識及其應用。此部分按70%計入總評成績。 1-2，2-3，12-1（三）所有課程目標均需大于等于0.6，否則總評成績不及格，需要補考或重修。每個課程目標達成度計算方法如下：式中：Ai=平時成績占總評成績的權重課程目標i在平時成績中的權重，Bi=期末成績占總評成績的權重課程目標i在實驗成績中的權重。六、有關說明（一）持續(xù)改進根據學生課堂表現、作業(yè)和期末考試情況，并結合對學生的訪談反饋，改進教學內容和方法，更加清晰透徹地講解理論知識，增加理論知識與工程案例的聯(lián)系，提高學生學習興趣，促進學生更好地掌握本課程地知識與提高相關能力，確保相應畢業(yè)要求指標點達成。（二）參考書目及學習資料1趙存有. 工程流體力學，哈爾濱：哈爾濱工業(yè)大學出版社，2010.