高等流體力學(xué)教學(xué)大綱

高等流體力學(xué)

(AdvancedFluidMechanics)

課程代碼：02410052

學(xué)分：2

學(xué)時(shí)：32（其中：課堂教學(xué)學(xué)時(shí)：32實(shí)驗(yàn)學(xué)時(shí)：0上機(jī)學(xué)時(shí)：0課程實(shí)踐學(xué)時(shí)：0）

先修課程：高等數(shù)學(xué)、大學(xué)物理、流體力學(xué)等

適用專業(yè)：工程力學(xué)專業(yè)

教材：《高等流體力學(xué)》，朱克勤，彭杰,科學(xué)出版社，2017.6,第1版

開課學(xué)院：能源與動(dòng)力工程學(xué)院

課程網(wǎng)站：（選填）

一、課程性質(zhì)與課程目標(biāo)

（-）課程性質(zhì)（需說明課程對(duì)人才培養(yǎng)方面的貢獻(xiàn)）

通過該課程的學(xué)習(xí)，要求學(xué)生掌握高等流體力學(xué)的基本概念、基本理論，深入理解流動(dòng)所伴隨

物理現(xiàn)象及流體流動(dòng)規(guī)律，掌握分析和研究問題的基本思想和方法，提高解決流體力學(xué)問題的水平

及能力。

（二）課程目標(biāo)（根據(jù)課程特點(diǎn)和對(duì)畢業(yè)要求的貢獻(xiàn)，確定課程目標(biāo)。應(yīng)包括知識(shí)目標(biāo)和能力

目標(biāo)。）

課程目標(biāo)1：掌握?qǐng)稣摷皬埩砍醪?、流體力學(xué)基本方程組、旋渦運(yùn)動(dòng)、流動(dòng)穩(wěn)定性、湍流、

邊界理論、環(huán)境流體力學(xué)等內(nèi)容，進(jìn)一步深入理解流動(dòng)力學(xué)基本概念與基本理論。

課程目標(biāo)2；掌握流體流動(dòng)的物理基礎(chǔ)及重要應(yīng)用，為學(xué)習(xí)后繼課程打下良好的基礎(chǔ)。

注：工程類專業(yè)通識(shí)課程的課程目標(biāo)應(yīng)覆蓋相應(yīng)的工程教育認(rèn)證畢業(yè)要求通用標(biāo)準(zhǔn)；

二、課程內(nèi)容與教學(xué)要求

第一章場(chǎng)論及張量初步

（一）課程內(nèi)容

1、場(chǎng)論

2、張量初步

（二）教學(xué)要求

掌握?qǐng)稣摶局R(shí)，理解張量識(shí)別定理，了解二階張量的物理意義以及各向同性張量的特

點(diǎn)。

（三）重點(diǎn)與難點(diǎn)

1.重點(diǎn)

張量

2.難點(diǎn)

涉及張量的表示與計(jì)算

第二章流體力學(xué)方程組

（一）課程內(nèi)容

1、連續(xù)性方程

2、動(dòng)量方程

3、能量方程

（二）教學(xué)要求

深刻理解并掌握流體力學(xué)方程組及其張量表達(dá)式

（三）重點(diǎn)與難點(diǎn)

1.重點(diǎn)

各方程的張量表達(dá)式

2.難點(diǎn)

涉及張量形式的表示式的意義

第三章旋渦動(dòng)力學(xué)

（一）課程內(nèi)容

1、旋渦的運(yùn)動(dòng)學(xué)性質(zhì)

2、凱爾文定理

3、拉格朗日定理

4、亥姆霍茲渦量方程

5、旋渦的誘導(dǎo)速度

（二）教學(xué)要求

了解旋渦的運(yùn)動(dòng)學(xué)性質(zhì)，理解凱爾文定理、拉格朗日定理，了解旋渦誘導(dǎo)速度的計(jì)算方法。

（三）重點(diǎn)與難點(diǎn)

1.重點(diǎn)

凱爾文定理、拉格朗口定理、亥姆霍茲定理

2.難點(diǎn)

三大定理的理解

第四章邊界層理論

（-）課程內(nèi)容

1、大雷諾數(shù)流動(dòng)與邊界層

2、不可壓流動(dòng)層流邊界層

3、不可壓流動(dòng)湍流邊界層

4、其它類型的剪切流動(dòng)

5、邊界層的分離與控制

6、邊界層方程的數(shù)值解法

（二）教學(xué)要求

了解層流邊界層與湍流邊界層流動(dòng)的區(qū)別；理解邊界層分離的原由及控制方法；理解邊界層方

程組的數(shù)值解法。

（三）重點(diǎn)與難點(diǎn)

1.重點(diǎn)

邊界層分離、邊界層方程組的數(shù)直解法

2.難點(diǎn)

邊界層方程組的數(shù)直解法

第五章繞流現(xiàn)象

（-）課程內(nèi)容

1、二維物體的繞流

2、三維物體的繞流

3、非定常渦流

（二）教學(xué)要求

理解二維物體繞流、三維物流繞流分析方法。

（三）重點(diǎn)與難點(diǎn)

1.重點(diǎn)

二維物體繞流、三維物流繞流分析

2.難點(diǎn)

二維物體繞流、-..維物流繞流分析

第六章流動(dòng)穩(wěn)定性

（一）課程內(nèi)容

1、平行流動(dòng)穩(wěn)定性的線性理論

2、近似平行流動(dòng)穩(wěn)定性的線性理論

3、平行流動(dòng)穩(wěn)定性的非線性理論

4、邊界層的轉(zhuǎn)振及層流控制

（二）教學(xué)要求

理解平行、近似平行流動(dòng)穩(wěn)定性的線性理論、平行流動(dòng)穩(wěn)定性的非線性理論。

（三）重點(diǎn)與難點(diǎn)（若不單獨(dú)列出，需在教學(xué)要求中適當(dāng)注明）

1.重點(diǎn)

流動(dòng)穩(wěn)定性的線性分析與非線性分析

2.難點(diǎn)

流動(dòng)穩(wěn)定性的線性分析與非線性分析

第七章湍流引論

（一）課程內(nèi)容

1、湍流的統(tǒng)計(jì)與測(cè)量

2、湍流運(yùn)動(dòng)的基本方程

3、湍流結(jié)構(gòu)

4、湍流模式理論

（二）教學(xué)要求

了解湍流的統(tǒng)計(jì)與測(cè)量方法，理解湍流運(yùn)動(dòng)基本方程及湍流模式理論。

（三）重點(diǎn)與難點(diǎn)

1.重點(diǎn)

理解湍流運(yùn)動(dòng)基本方程及湍流模式理論

2.難點(diǎn)

理解湍流運(yùn)動(dòng)基本方程及湍流模式理論

第八章環(huán)境流體力學(xué)

（一）課程內(nèi)容

1、單相混合流體的運(yùn)動(dòng)方程

2、擴(kuò)散理論

3、浮力射流

4、有機(jī)物污染與水質(zhì)模型

5、河流污染帶與浮力湍流模式

（二）教學(xué)要求

理解單相混合流體的運(yùn)動(dòng)方程；了解擴(kuò)散理論、浮力射流；理解有機(jī)物污染與水質(zhì)模型、河流

污染帶與浮力湍流模式

（三）重點(diǎn)與難點(diǎn)（若不單獨(dú)列出，需在教學(xué)要求中適當(dāng)注明）

1.重點(diǎn)

有機(jī)物污染與水質(zhì)模型、河流污染帶與浮力湍流模式

2.難點(diǎn)

有機(jī)物污染與水質(zhì)模型、河流污染帶與浮力湍流模式

三、本課程開設(shè)的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目（本課程無實(shí)驗(yàn)）

編號(hào)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目名稱學(xué)時(shí)類型要求支撐的課程目標(biāo)

1

2

.......

注：1.“類型”填驗(yàn)證性、綜合性、設(shè)計(jì)性等;

2.“要求”填必做、選做。

四、學(xué)時(shí)分配及教學(xué)方法

章

教學(xué)形式及學(xué)時(shí)分配

（按序填寫）

主要教學(xué)方法支撐的課程目標(biāo)

課堂實(shí)上課程小

教學(xué)驗(yàn)機(jī)實(shí)踐計(jì)

第一章33講授法課程目標(biāo)1

第二章33講授法、討論法課程目標(biāo)1

第三章44講授法課程目標(biāo)1、2

第四章44講授法課程目標(biāo)1、2

第五章44講授法、討論法課程目標(biāo)1、2

第六章44講授法課程目標(biāo)1、2

第七章55講授法課程目標(biāo)1、2

第八章55講授法課程目標(biāo)1、2

講授法、研究型教學(xué)

合計(jì)3232

方法

注：1.課程實(shí)踐學(xué)時(shí)按相關(guān)專業(yè)培養(yǎng)計(jì)劃列入表格；

2.主要教學(xué)方法包括講授法、討論法、演示法、研究型教學(xué)方法（基于問題、項(xiàng)目、案例

等教學(xué)方法）等。

五、課程考核

考核形式考核要求考核權(quán)重備注

課后完成一定數(shù)量的習(xí)題，主

要考核學(xué)生對(duì)每節(jié)課知識(shí)點(diǎn)

平時(shí)成績(jī)的復(fù)習(xí)、理解和掌握程度，以20%

及課堂表現(xiàn)、參與討論情況給

定平時(shí)成績(jī)

試卷題型可以有判斷題、選擇

題、填空題、簡(jiǎn)答題和綜合分

期末考試80%

析應(yīng)用題等，以卷面成績(jī)的

80%計(jì)入課程總成績(jī)。

注：1.分學(xué)期設(shè)置和考核的課程應(yīng)按學(xué)期分別填寫上表。

2.考核形式主要包括課堂表現(xiàn)、平時(shí)作業(yè)、階段測(cè)試、期中考試、期末考試、大作業(yè)、小

論文、項(xiàng)目設(shè)計(jì)和作品等。

3.考核要求包括作業(yè)次數(shù)、考試方式（開卷、閉卷）、項(xiàng)目設(shè)計(jì)要求等。

4.考核權(quán)重指該考核方式或途徑在總成績(jī)中所占比重。

六、參考書目及學(xué)習(xí)資料（書名，主編，出版社，出版時(shí)間及版次）

l.G.K巴切勒著.流體動(dòng)力學(xué)引論.北京.科學(xué)出版社.1997.

2.劉應(yīng)忠等編著.高等流體力學(xué)（第二版）.上海.上海交通大學(xué)出版社.2002.

3.吳望一編著.流動(dòng)力學(xué).北京.北京大學(xué)出版社.2002.

4.茅春浦編著.流體力學(xué).上海.上海交通大學(xué)出版社.2003.

七、大綱說明（內(nèi)容可包括課程基本要求、習(xí)題要求及其它一些必要的說明）

制定人：