学 分：2.5学分 学 时：40学时 先修课程：《大学物理》、《高等数学》 适用专业：土木工程专业
一、课程的性质与任务
课程性质：流体力学是动力、能源、航空、环境、暖通、机械、土木、力学等专业的重要基础课。 课程任务：通过本课程的学习，使学生掌握液体运动的一般规律和有关的基本概念与基本理论，学会必要的分析计算方法和一定的实验技术，为专业课的学习、解决工程中流体力学问题、获取新知识和进行科学研究打下必要的基础。
二、教学方法与形式
理论教学：主要采用课堂多媒体讲授，以讲授式、启发式教学为主。
三、课程的基本内容及要求 第一章：绪论
教学内容：流体力学定义、任务，液体的连续介质假设，液体的主要物理性质，作用于液体上的力。 教学要求：掌握液体的主要物理性质，了解作用于液体上的力。 重点难点：液体的主要物理性质。 第二章：流体静力学
教学内容：静水压强及其特性，液体平衡微分方程及其积分、等压面，重力作用下的静水压强基本方程及其物理意义，压强的两种基准和三种表示方法，压强分布图，量测压强的仪器，几种质量力同时作用时的液体的平衡，作用于平面上的静水总压力及压力中心作用于曲面上的静水总压力。
教学要求：掌握水静压强的确定及平面和曲面上总压力的计算，对Euler平衡微分方程理解其在相对平衡中的应用，测量压强的仪器和方法以及等压面原理、压强三种表示方法和两种基准等的实用意义。
重点难点：静水压强的确定及平面和曲面上总压力的计算。 第三章：流体运动学
教学内容：描写流体运动的二种方法，运动要素等一些基本概念，运动的分类，液体运动的连续性微分方程，元流的连续性方程，恒定总流的连续方程，流体微团运动的基本形式，恒定平面势流。
教学要求：正确理解有关液体运动的一些基本概念及其物理意义，了解液体微团运动形式，描述流体运动的两种方法等。
重点难点：连续性方程。 第四章：液体动力学基础
教学内容：欧拉运动方程，理想液体元流及实际液体元流的能量方程及其物理意义，渐变流概念，恒定总流能量方程及其应用条件和应用举例，恒定总流动量方程及其应用。
教学要求：掌握恒定总流的能量方程、动量方程，能较灵活地综合运用连续性方程、能量方程和动量方程解决一般工程实际问题，了解液体运动微分方程（欧拉方程和N－S方程）。
重点难点：恒定总流的能量方程、动量方程。 第五章：量纲分析和相似原理
教学内容：量纲及量纲和谐原理，瑞利法和π定理，力学相似，相似准则，模型试验（雷诺模型、佛劳德模型）。
教学要求：掌握量纲和谐原理，力学相似准则，正确理解量纲分析法，力学相似概念和主要相似准则的意义及用途。
重点难点：量纲和谐原理，力学相似准则。 第六章：流动阻力与水头损失
教学内容：水头损失的两种形式，均匀流基本方程，液体两种流动形态及其判别标准，圆管层流运动，流速分布，层流沿程损失计算公式，紊流运动特征，时均法，紊流的半经验理论，紊流流速分布，紊流沿程损失计算公式，紊流沿程阻力系数与雷诺数、相对粗糙度关系，尼古拉兹试验，确定沿程阻力系数的计算公式和图表，边界层和边界层的分离，局部阻力和局部水头损失的计算。
教学要求：掌握层流和紊流的特征及判别，阻力系数的变化规律和水头损失的计算方法，了解普朗特混合长度理论边界层基本概念。
重点难点：层流和紊流的特征及判别，阻力系数的变化规律和水头损失的计算方法。 第七章：孔口、管嘴出流和有压管流
教学内容：孔口、管嘴流动特性及基本公式，基本的流体计算；有压管流的分类，简单长管路的流体计算，串、并联管路，沿程均匀泄流管路，枝状管网及环状管网及其简介，有压短管路计算，水击现象，直接水击压强计算，间接水击，停泵水击简介，水击危害的预防措施。
教学要求：熟练地掌握恒定薄壁小孔口自由出流的流体计算、孔口淹没出流的流体计算、变水头孔口出流、 恒定圆柱型外管嘴自由出流及其它各类型管嘴；掌握各种有压管流的计算方法，正确运用前几章所学流体力学原理分析工程问题的能力。
重点难点：简单长管、短管、串、并联管、枝状管网的流体计算方法。 第八章：明渠流动
教学内容：明渠恒定流的特征及基本计算公式，允许流速，水力最佳断面，明渠均匀流水力计算的基本类型，无压圆管水力计算；明渠的分类，断面比能，临界水深，临界底坡，急流和缓流，佛劳德数等基本概念，跌水现象及特征，水跃现象及特征，水跃基本方程，水跃函数，共轭水深，水跃长度和水跃能量
损失，明渠恒定非均匀渐变流的微分方程，明渠非均匀渐变流水面曲线定性、定量分析。
教学要求：掌握明渠均匀流发生条件、特征和水力计算类型，对明渠非均匀流、断面比能、临界水深、急流和缓流的判别，并能对水工建筑物上、下游水面曲线的变化与衔接情况进行分析，了解棱柱型河槽的水面曲线的定性分析和定量计算方法。
重点难点：明渠均匀流发生条件、特征和水力计算类型。 第九章：堰流
教学内容：堰出流的流动特性及基本公式，基本的水力计算。
教学要求：堰及堰流的分类、薄壁堰、实用堰、宽顶堰、流量系数、侧收缩系数、淹没系数等概念。 重点难点：薄壁堰中的直角三角堰、矩形堰、宽顶堰。 第十章：渗流
教学内容：渗流现象、达西定律、渗流系数、井的水力计算。
教学要求：掌握渗流现象、达西定律、渗流系数、恒定渐变渗流的裘布依公式，普通井、承压井、井群的水力计算。
重点难点：达西渗透定律，单井渗流量计算及井群的浸润线水力计算方法。
四、学时分配： 章次 第一章 第二章 第三章 第四章 第五章 第六章 第七章 第八章 第九章 第十章
五、参考书目
1、教材：《流体力学》 刘鹤年主编 中国建筑工业出版社，2012。
2、参考书目：《水力学第4版 上下》 吴持恭 高等教育出版社，2008。 3、参考书目：《流体力学(第2版)》 李玉柱著译 高等教育出版社，2009。
绪论 流体静力学 流体运动学 流体动力学基础 量钢分析和相似原理 流动阻力与水头损失 孔口、管嘴出流和有压管流 明渠流动 堰流 渗流 总计 内容 讲课 1 3 4 4 2 6 4 8 4 4 40 实验 上机
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