《流體力學與熱工學基礎》教學大綱

《流體力學與熱工學基礎》教學大綱課程編號：13220207英文名稱：學分：2學時：總學時32學時，其中理論32學時先修課程：高等數(shù)學B1、高等數(shù)學B2、理論力學課程類別：專業(yè)拓展課程授課對象：機械電子工程專業(yè)學生教學單位：機械與電氣工程學院修讀學期：第5學期一、課程描述和目標《流體力學與熱工學基礎》能夠促進學生掌握扎實的數(shù)學、自然科學以及機械工程領域的專業(yè)基礎知識，并將其熟練運用于分析及解決與機械電子相關的復雜工程問題。本課程涉及工程熱力學、傳熱學及流體力學三大部分。工程熱力學包括熱力學基本概念，熱力學第一定律和熱力學第二定律，氣體、蒸汽的性質(zhì)及其熱力過程，熱力循環(huán)。傳熱學部分包括熱傳導、對流換熱、熱輻射、傳熱過程及換熱器。流體力學部分包括流體靜力學、流體動力學基礎、黏性流體管內(nèi)流動的能量損失。課程目標1：掌握流體靜力學與動力學的基本概念和規(guī)律，掌握熱力學基本定律與熱能轉(zhuǎn)換規(guī)律，掌握傳熱方式和基本規(guī)律，并能將上述用于解決機械工程領域中復雜問題。課程目標2：能夠運用流體力學與熱工基礎的基本概念、原理及計算方法，構建工程問題的分析模型，并解決相關智能制造工程問題。二、課程目標對畢業(yè)要求的支撐關系畢業(yè)要求指標點課程目標權重2-3能夠綜合運用數(shù)學、自然科學、工程科學的基本原理和方法，并結合文獻研究，對機械電子工程領域復雜工程問題進行分析，以獲得有效結論。課程目標10.44-2參照科學的理論模型，對比實驗數(shù)據(jù)和結果，解釋實驗和理論模型結果的差異，得到合理有效的結論。課程目標20.6三、教學內(nèi)容、基本要求與學時分配序號教學內(nèi)容基本要求及重、難點（含德育要求）學時教學方式對應課程目標1流體力學基本概念掌握流體質(zhì)點與連續(xù)介質(zhì)假設的概念；掌握流體的基本屬性及物性參數(shù)。2講授式啟發(fā)式課程目標12流體靜力學掌握流體靜壓強及其特點，理解流體靜力學基本方程，能夠?qū)χ亓鲋幸后w平衡及相對靜止中液體平衡進行建模并計算；能夠計算靜止液體對平面與曲面的作用力和作用點。4講授式啟發(fā)式練習式課程目標1課程目標23流體動力學能夠利用連續(xù)性方程與一元流動能量方程，解決工程實際問題；理解流體伯努利方程和動量方程的推導過程和應用條件，并能夠開展相關問題的計算。6講授式啟發(fā)式練習式課程目標1課程目標24粘性流體內(nèi)部流動掌握內(nèi)部流動的沿程損失與局部損失；理解圓管中的流動特點與相應阻力損失之間的關系；能夠計算管路中的沿程阻力損失與局部阻力損失。4講授式啟發(fā)式練習式課程目標25熱力學第一定律與第二定律掌握熱力學第一定律，并能夠應用閉口系統(tǒng)能量方程和穩(wěn)定流動開口系統(tǒng)的能量方程開展相關計算。理解自然過程的方向性與熱力學第二定律的表述，掌握卡諾循環(huán)與卡諾定理，熵的推導及孤立系統(tǒng)熵增原理，熵方程及能量貶值原理。4講授式啟發(fā)式練習式課程目標1課程目標26工質(zhì)的性質(zhì)和熱力過程掌握理想氣體狀態(tài)方程，理想氣體的比熱容、內(nèi)能和焓，理想氣體的熵，理想氣體混合物，理想氣體的基本熱力過程，多變過程，氣體的壓縮。了解蒸氣的熱力性質(zhì)，掌握水蒸氣熱力性質(zhì)圖表及應用，掌握濕空氣的熱力性質(zhì)及熱力過程。4講授式啟發(fā)式練習式課程目標1課程目標27裝置熱力循環(huán)掌握活塞式內(nèi)燃機的實際循環(huán)與理想循環(huán)；掌握逆卡諾循環(huán)，蒸氣壓縮制冷裝置及循環(huán)。4講授式啟發(fā)式練習式課程目標28熱量傳遞基本方式與導熱基本理論了解并掌握幾種熱量傳遞的基本方式和數(shù)學描述；理解導熱的基本概念，導熱的基本定律，平壁的穩(wěn)態(tài)導熱，圓筒壁的穩(wěn)態(tài)導熱。4講授式啟發(fā)式練習式課程目標1合計32四、課程教學方法采用課上集中講授、討論，課下練習，案例分析等教學方式五、學業(yè)評價和課程考核（一）考核方式及具體要求1.課程成績構成與要求課程考核注重形成性和終結性評價相結合，考核內(nèi)容主要由平時作業(yè)、期末考核組成，均按百分制計分，其中期末考核成績占60%、平時作業(yè)成績占40%。2.課程目標達成考核與評價序號考核方式課程目標1（分值）課程目標2（分值）合計1平時作業(yè)2020402期末考試204060課程目標對應分值4060100（二）考核與評價標準1.平時成績考核與評價標準分值觀測點90-100分70-89分60-69分0-59分作業(yè)按時完成，90%以上的作業(yè)內(nèi)容齊全，基本知識點理解、掌握到位。能夠利用理論知識識別、分析流體與熱工領域相關專業(yè)問題。按時完成，70%以上的作業(yè)內(nèi)容齊全，基本知識點理解、掌握較到位。能夠較好利用理論知識識別、分析流體與熱工領域相關專業(yè)問題。延時完成，60%以上的作業(yè)內(nèi)容齊全，基本知識點理解、掌握基本到位。利用理論知識對流體與熱工領域相關專業(yè)問題有一定的識別、分析。不交和補交，50%以下的作業(yè)內(nèi)容齊全，基本知識點理解、掌握有偏差。不能利用理論知識對流體與熱工領域相關專業(yè)問題進行識別、分析。2.期末試卷考核與評價標準根據(jù)課程目標及教學內(nèi)容，設計期末考核試題，綜合檢驗學生對課程相關知識的掌握、綜合應用及解決復雜問題的能力，根據(jù)考試題目設計相應評分標準。六、教材與參考書（一）推薦教材1．《熱工與流體力學基礎》，吳學紅主編，機械工業(yè)出版社，2020年5月版；2．《流體力學與熱工基礎》，李國斌,崔紅主編，北京理工大學出版社，2016年9月版。（二）參考資料1.《工程流體力學基礎》，韓占忠，王國玉，黃彪主編，北京理工大學出版社，2020年6月版；2.《熱工基礎》（第三版），張學學主編，高等教育出版社，2015年4月版。課程教學大綱中應列出使用的教材和教學參考資料名錄