一、课程信息

二、课程描述

中文

流体力学是给排水工程专业的一门主要的技术基础课，其教学目标是通过各种教学环节，使学生掌握流体力学的基本理论、基本计算方法和基本实践技能，为学习专业课，从事专业工作和进行科学研究打下一定的基础。

英文

Hydraulics , an important technical course for the students of water supply and drainage engineering major, is aimed to make students understand the fundamental theories Hydraulics by a variety of teaching links. Students are required to have a good command of the basic theories of Hydraulics as well as the methods of computation and skills of practicing of Hydraulics. The purpose of this course is to lay a foundation to learn professional courses and later engage in scientific research

三、课程内容

（一）、课程教学目标

流体力学是给排水工程专业的一门主要的技术基础课，其教学目标是通过各种教学环节，使学生掌握流体力学的基本理论、基本计算方法和基本实践技能，为学习专业课，从事专业工作和进行科学研究打下一定的基础。

（二）、理论课基本教学内容

第一章 绪论

教学目的与要求：本章为课程的基础，通过本章学习，要求学生了解流体力学的定义、任务，掌握流体的主要物理性质，理解流体的力学模型。

教学重点：流体的主要物理性质

教学难点：流体的粘滞性

教学内容：（1）流体力学的定义、任务。

（2）流体的主要物理性质。

（3）作用于流体的力。

（4）流体的力学模型。

学时分配: 4学时

第二章 流体静力学

教学目的与要求：通过本章学习，要求学生理解流体静压强特性、流体平衡微分方程、重力作用下的液体压强分布、压强计算基准、量度单位、测定等知识，掌握重力作用下静止流体的压强分布规律，能够运用此规律计算和测定压强，且对平面及曲面计算总压力。

教学重点：曲面计算总压力

教学难点：液体的相对平衡

教学内容：（1）流体静压强特性。

（2）流体平衡微分方程。

（3）重力作用下的液体压强分布。

（4）压强计算基准、量度单位、测定。

（5）作用于平面上的液体压力。

（6）作用于曲面上的液体压力。

（7) 液体的相对平衡。

学时分配: 8学时

第三章流体动力学基础

（一元流体动力学、不可压缩流体动力学基础、绕流运动）

教学目的与要求：

（1）通过本章学习，要求学生理解牢固掌握一元流动的基本概念和基本方程，结合阻力公式，能对一元流动流速、压强、动量进行分析和计算。

（2）掌握流体微团运动的分解和连续性微分方程，了解纳维尔-斯托克斯方程。

（3）掌握简单的平面无旋运动及其叠加，了解附面层及其分离。

教学重点：恒定总流连续性方程、能量方程、动量方程、流体微团运动分析、

平面无旋运动与势流叠加、悬浮速度

教学难点：动量方程、应力与变形速度的关系、曲面附面层的分离

教学内容：（1）描述流体运动的两种方法。

（2）有关欧拉法的概念。

（3）恒定总流的连续性方程。

（4）恒定元流能量方程。

（5）过流断面压强分布。

（6）恒定总流能量方程。

（7）水头线图。

（8）恒定总流的动量方程。

学时分配: 10学时

第四章 流动阻力和能量损失

教学目的与要求：通过本章学习，要求学生理解掌握阻力理论。区别层流和紊流各区间在流动状态、实现条件、力学处理、流速分布、阻力规律、阻力计算上的不同。准确计算和分析沿程损失和局部损失。

教学重点：能量损失的两种形式

教学难点：紊流运动

教学内容：（1）能量损失的两种形式。

（2）均匀流动方程式。

（3）圆管层流运动。

（4）紊流运动。

（5）紊流的沿程阻力系数

（6）局部水头损失。

学时分配: 10学时

第五章 孔口、管嘴和管路流动

教学目的与要求：通过本章学习，要求学生理解、并能够分析和计算孔口、管嘴、短管、长管、管网的流动。

教学重点：短管、长管的水力计算

教学难点：有压管路中的水击

教学内容：（1）孔口出流。

（2）圆柱形外管嘴出流。

（3）短管的水力计算。

（4）长管的水力计算。

（5）有压管路中的水击。

学时分配: 10学时

第六章 明渠流

教学目的与要求：通过本章学习，要求学生掌握明渠均匀流、无压圆管均匀流的水力特征和水力计算，理解急流、缓流和临界流的物理概念及判断方法，理解水跃及其基本方程和明渠非均匀流的微分方程，掌握明渠渐变流水面曲线的定性分析与计算。

教学重点：明渠均匀流水力计算、明渠渐变流水面曲线的定性分析

教学难点：急流、缓流和临界流

教学内容：（1）明渠均匀流水力计算。

（2）无压圆管均匀流的水力计算。

（3）急流、缓流和临界流。

（4）水跃及其基本方程。

（5）明渠非均匀流的微分方程。

（6）明渠渐变流水面曲线的定性分析

（7）明渠渐变流水面曲线的计算。

学时分配: 8学时

第七章 堰流

教学目的与要求：通过本章学习，要求学生理解堰流的基本概念、分类、流动特征、流量公式等，掌握薄壁堰、实用堰、宽顶堰的水力计算

教学重点：薄壁堰、宽顶堰的水力计算

教学难点：堰流的流量公式

教学内容：（1）概述。

（2）堰流的流量公式。

（3）薄壁堰的水力计算。

（4）实用堰。

（5）宽顶堰的水力计算。

学时分配: 4学时

第八章 渗流

教学目的与要求：通过本章学习，要求学生理解渗流达西定律以及恒定渐变渗流的裘皮幼公式的物理意义、适用条件及其渗流分析中的作用，掌握集水廊道、普通井、自流井的水力计算。

教学重点：集水廊道、普通井、自流井的水力计算

教学难点：恒定渐变渗流的裘皮幼公式

教学内容：（1）渗流达西定律。

（2）恒定渐变渗流的裘皮幼公式。

（3）集水廊道的水力计算。

（4）普通井、自流井的水力计算。

学时分配: 4学时

第九章 相似性原理和因次分析与总复习

教学目的与要求：通过本章学习，要求学生理解力学相似概念，相似准数的物理意义，能初步运用模型律，能运用因次分析法对一般函数关系式无因次化。

教学重点：模型律

教学难点：相似准数

教学内容：（1）力学相似。

（2）相似准数。

（3）模型律。

（4）因次分析法。

学时分配: 6学时

、实验课教学内容

教学目的与要求：通过实验课学习，要求学生理解通过实验，初步掌握量测压力、流速、流量等基本方法。对处理数据，分析结果和书写报告的能力进行初步训练。

教学内容：（1）静水压强测定。

（2）液体相对平衡测定。

（3）流线演示。

（4）虹吸管水力性能演示。

（5）液体动量方程测定。

（6）流态测定。

（7）管流沿程阻力系数测定。

（8）管流突然扩大局部阻力系数测定。

（9）水击演示。

（10）孔口、管嘴系数测定。

（11）文丘里流量计流量系数测定

（12）明渠流演示

学时分配: 8学时

四、考核方式

课程的考核方式采用过程性考核和终结性考核相结合的方式。

平时测试成绩占20%

平时作业、考勤、课堂问答、实验共占30%

期末成绩占 50%

五、教材及参考书

教材：

《水力学》王烽、金建华，湖南大学出版社，2004.1。

参考书：

1、《水力学》西南交大水力学教研室，高等教育出版社。

2、《水力学教程》黄儒钦等，西南交通大学出版社。

3、《工程流体力学》伍悦滨，中国建筑工业出版社，2006年02月。

4、《水力学》肖明葵等，重庆大学大学出版社，2007年3月。

六、授课手段

流体力学是一门技术基础课，其教学以课内讲授为主，配合实验等多种教学形式。学生课内与课外所用时间之比为1：1.5。