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流体力学
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spContent=《流体力学》是能源动力类、机械类、土木工程类、环境工程等学科的一门重要专业基础课,研究流体平衡和运动规律以及流体与周围物体的相互作用,是大多数工科专业的必修课。本在线开放课程由河南农业大学建设,作为课堂讲解的辅助指导,进一步突出课程中的重点知识并提供学习视频、练习题及讨论。
—— 课程团队
课程概述

《流体力学》是农业建筑环境与能源工程、能源与动力工程、新能源科学与工程的专业基础课,为后续的很多专业课程和从事专业工作奠定初步的流体力学理论基础。本课程主要包括:流体质点和连续介质的概念、流体的主要物理性质(相对密度、压缩性和膨胀性、粘性);牛顿内摩擦定理及其应用;欧拉平衡微分方程、重力场中平衡流体;静止液体作用在固体壁面上的总压力;几个总要的与流动相关的概念、输运公式;连续方程、动量方程、伯努利方程;三个方程的联合应用;管流损失、粘性流体的两种流动状态、圆管中的层流和紊流流动;管流的水力计算;液体出流。通过本课程的学习,同学们将能够理解日常生活中关于流体的一些现象,可以运用流体力学知识解决工程中涉及流体工质的问题,为未来的科研或者工作打下坚实的理论基础。

授课目标

理论知识方面:掌握流体的基本物理性质;掌握欧拉平衡微分方程,理解方程的物理意义;掌握重力场中流体平衡的基本方程式及其适用条件;掌握静止液体对固体壁面的作用力计算;掌握三种情况下液体相对平衡状态下压强分布规律和对固体边界的作用力计算;掌握描述流体运动规律的欧拉方法;掌握常用的流体运动学和动力学中的一些基本概念;掌握连续方程、动量方程、能量方程,并可以熟练利用三个方程解决相关的实际问题;掌握流动阻力和能量损失的两种形式;掌握两种流态下流速分布规律和切应力计算;掌握尼古拉斯实验中的分区和各个区中沿程阻力系数的随雷诺数和相对粗糙度的变化规律;掌握简单和串联并联管路的水力计算;掌握定常液体出流的规律;了解非定常孔口出流的流动规律。

实验技能:可以熟练应用各种测压测流量工具,可以根据实验现象分析出验证的理论,以及变化规律。

成绩要求

本课程是对课堂教学的强化,是一个提高学习效果的有力辅导工具,在线学习将作为平时成绩和期末考试进行加权后组成本门课程的最终成绩,其中在线学习效果占30%,期末的闭卷考试占70%。在线学习为学生课前预习提供便利,课下还继续学习巩固课堂学习效果,同时需要学生参与在校讨论和测验,作业也全部在线完成。

在线学习成绩由三部分组成:1.观看课程视频并完成全部全部课堂提问和讨论,占在线学习总成绩的50%;2.完成在线每章作业及测验,占在线学习总成绩的30%;3. 完成在线课程试题库中2套期末试卷,占在线学习总成绩的20%。

课程大纲
预备知识

大学数学

大学物理

理论力学

材料力学

参考资料

教材

  1. 课堂教学用教材:流体力学   李明主编  中国农业出版社 2018.11
  2. 实验课教材:自编实验指导书

参考书:

   1. 工程流体力学(上册).李玉柱,贺五洲. 清华大学出版社.2017

   2. 工程流体力学(第四版).孔珑. 中国电力出版社.2016

   3. 流体力学(第二版). 张也影.高等教育出版社.1999.

   4. 工程流体力学学习指导及习题答案. 陈洁,袁铁江. 清华大学出版社.2016

   5. 流体力学水力学题解. 莫乃榕,槐文信. 华中科技大学出版社.2002

   6. 流体力学学习辅导与习题精解.蔡增基. 中国建筑工业出版社.2011

    7. 流体力学(1). 孔珑. 高等教育出版社.2011

推荐网站

   1. 网易公开课:  流体力学概论          https://open.163.com/movie/2015/7/T/6/MASK213VT_MB1E7SQT6.html

  https://open.163.com/movie/2015/7/1/U/MASK213VT_MB1E7VE1U.html

   https://open.163.com/special/opencourse/fluidmechanics.html   

常见问题

Q :  这门课程有什么作用?

A :  这门课程是大多数工科都应该具备的专业基础课,因为我们的工程中所接触到的很多对象是液体和气体,那么都会用到流体力学知识,学习之后可以就计算流体和固体边界的相互作用力以及液体保持静止和流动状态之间的规律,掌握这些规律才能进行工程设计。


Q :  如何学好流体力学?

 A :  流体力学和高等数学联系特别紧密,所以在学习的过程中最好是用到高等数内容的时候提前复习一下高等数学相关的知识,比如讲到流体平衡微分方程的时候要用到泰勒级数,提前复习过高等数学此部分的内容后会容易的理解课堂内容,同时需要课下一定要做练习作业,通过作业加深对理论的理解和消化。