1、流体力学教学大纲课程编号 : B0课程名称 ：流体力学英文名称 ：Fluid Mechanics适用专业 ：建筑环境与设备工程总 学 时：66+6学分：一、本课程的性质、目的和任务本课程是建筑环境与设备工程等专业的主干基础课程。其任务是使学生掌握流体平衡和运动的基本概念、基本原理和基本计算方法，并了解一些流动现象的本质。通过本课程的学习，学生应掌握一定的分析、判断、计算和实验能力，为继续学习本专业后续课程，从事专业工作和科学研究奠定基础。二、课程教学的基本要求（ 1）流体的主要物理性质掌握流体的各种力学性质。（ 2）流体静力学掌握流体平衡状态下的压强分布规律及压强计算。（ 3）流体运动的基本概
2、念和一元动力学分析 掌握恒定总流连续性方程、能量方程和动量方程，描述流体运动的方法，能量方程的物理意义和几何意义。（ 4）流体微团运动分析 了解流体微团的运动特征，掌握有旋流动与无旋流动的判别，确定速度势函数和流函数。（ 5）相似原理和因次分析掌握相似原理和因次分析方法，模型律。（ 6）流动阻力和能量损失掌握层流和紊流特征，阻力变化规律及能量损失计算。（ 7）管路流动 掌握管网计算基础。（ 8）边界层理论基础与绕流运动了解边界层概念和悬浮速度。（ 9）紊流射流 掌握紊流射流的结构，几何特征、运动特征和动力特征。（ 10）一元气体动力学基础了解一元恒定气流的基本方程，绝热管流和等温管流流量计算。
3、三、课程教学基本内容（ 1）流体的主要物理性质流体的（易）流动性、惯性、黏性、压缩性和热胀性等；连续介质假设、牛顿流体、无黏流体、不可压缩流体等理论模型；作用在流体上的力：质量力和表面力。（ 2）流体静力学流体静压强及其特性，流体静压强的分布规律，流体静压强的计算基准和量度单位，液柱式测压计，作用于壁面上的液体总压力，流体平衡微分方程，液体的相对平衡。（ 3）流体运动的基本概念和一元动力学分析描述流体运动的方法，流体运动的基本概念，连续性方程，恒定元流能量方程，恒定总流能量方程，能量方程的物理意义、几何意义及应用，恒定气流能量方程，恒定总流动量方程。（ 4）流体微团运动分析流体微团运动分析，有
4、旋流动，不可压缩流体连续性微分方程，粘性流体运动微分方程（即纳维- 斯托克斯方程），理想流体运动微分方程（即欧拉方程）及其积分，有旋流动与无旋流动，速度势函数和流函数。（ 5）相似原理和因次分析力学相似性原理，相似准数：欧拉数、弗诺得数、雷诺数、马赫数等，模型律，因次分析法：雷立法和布金汉定理。（ 6）流动阻力和能量损失沿程损失和局部损失，雷诺实验，圆管中的层流运动，紊流运动的特征和紊流阻力，尼古拉兹人工粗糙管实验，工业管道紊流阻力系数的计算公式，非圆管的沿程损失，管道流动的局部损失，减少阻力的措施。（ 7）管路流动孔口自由出流与淹没出流，管嘴出流，简单管路，管路的串联与并联，管网计算基础，有
5、压管路中的水击。（ 8）边界层理论基础与绕流运动边界层基本概念，附面层动量方程，绕流运动。（ 9）紊流射流无限空间淹没紊流射流的结构及其基本特征，圆断面射流运动分析，平面射流， 温差射流或浓差射流，有限空间射流。（ 10）一元气体动力学基础理想气体一元恒定流动的运动方程，音速等，气体一元恒定流动的连续性方程，等温管路中的流动，绝热管路中的流动。四、实验内容本课程教学实验（选4 个实验，计6 学时）。实验名称、内容与学时分配序号实验名称实验内容学时1静力学基本方程实验12雷诺实验13文丘里流量计实验24管路沿程阻力实验2五、参考学时分配主要内容讲课学时习题课时讨论课时实验课时教学手段流体的主要物
6、理性质4多媒体与常规流体静力学81多媒体与常规流体运动的基本概念和一元动力学分析122多媒体与常规相似原理和因次分析4多媒体与常规流动阻力和能量损失83多媒体与常规孔口、管嘴和管路流动8多媒体与常规气体射流4多媒体与常规流体动力学基础6多媒体与常规边界层理论基础与绕流运动4多媒体与常规一元气体动力学基础6多媒体与常规机动2多媒体与常规总计666六、与其它课程的联系本课程应在预修高等数学、大学物理和工程力学等基础上开设，可与工程热力学同时进行。七、考核方式闭卷考试，参考平时成绩及实验成绩。八、建议使用教材及主要参考书教材：流体力学，龙天渝等主编，中国建筑工业出版社，2004 年12 月第4 版。主要参考书：流体力学（上、下册），吴望一编著，北京大学出版社,1982年。工程流体力学，潘文全等编，清华大学出版社，1988 年。水力学，西南交通大学水力教研室，高等教育出版社，1983 年11 月第3 版。气体射流动力学，赵承庆、姜毅编著，北京理工大学出版社，1998年 6 月第1 版。制定：制冷空调系执笔人：邵春生审定人：
