流体力学龙天渝给排环境专业课程教案.docx
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流体力学龙天渝给排环境专业课程教案
《水力学》课程教案
(给水排水工程和环境工程)
第一章 绪 论
1.本章的教学目的及基本要求:
目的:
使学生了解流体力学的任务及应用领域,掌握流体的连续介质理论和流体的主要物理力学性质以及作用在流体上的力的两种形式。
基本要求:
掌握流体的连续介质模型、流体的主要物理性质:
易流动性、密度与重度、粘性与理想流体模型、压缩性与不可压模型、表面张力特性、汽化压强特性;掌握作用在流体上的力的两种形式:
质量力与表面力
2.本章各节的教学内容及学时分配:
§1-1工程流体力学的任务及发展史 0.25学时
§1-2连续介质假定 0.5学时
§1-3液体的基本特性 0.25学时
§1-4流体的主要力学性质 1学时
§1-5 作用在流体上的力 0.5学时
共2.5学时,课外3学时
3.本章教学内容的重点和难点:
重点:
流体的连续介质模型、密度与重度、粘性与理想流体模型、牛顿内摩擦定律、压缩性与不可压模型、质量力与表面力
难点:
连续介质模型、牛顿内摩擦定律、质量力与表面力
4.本章教学内容的深化和拓宽:
深化:
连续介质模型的应用、牛顿内摩擦定律应用、质量力与表面力的应用
拓宽:
牛顿内摩擦定律推广
5.本章教学方式(手段)及教学过程中应注意的问题:
教学方式:
讲授
注意问题:
概念理解、记忆并能应用。
6.本章的主要参考书目:
禹化谦.《工程流体力学(水力学)》.西南交通大学出版社,1999.12
闻德荪,魏亚东等.《工程流体力学(水力学)》.高等教育出版社,1992.9
蔡增基,龙天渝.《流体力学》.中国建筑工业出版社,1999.12
7.本章的思考题和习题:
思考题:
1-1、1-2、1-3
习题:
1-4
单元1
1.本单元教学内容(具体到各知识点):
§1-1工程流体力学的任务及发展史 0.25学时
任务
发展史
§1-2连续介质假定0.5学时
流体质点
流体的连续介质模型
§1-3液体的基本特性0.25学时
流体的受力特点
易流动性
§1-4流体的主要力学性质1学时
密度与重度
粘性与理想流体模型
压缩性与不可压模型
表面张力特性
汽化压强特性
2.本单元的教学方式(手段):
讲授
3.本单元师生活动设计:
教师提问——学生思考——教师讲授
4.本单元的讲课提纲、板书设计(电子教案)
5.本单元的作业布置:
思考题:
1-1、1-3
习题:
1-4
第二章 水静力学
1.本章的教学目的及基本要求:
目的:
使学生理解静水压强的特性、液体平衡微分方程,掌握水静力学的基本方程、液柱式测压计的基本原理,最终能熟练计算作用在平面、曲面上的静水总压力。
基本要求:
理解静水压强的特性,理解液体平衡微分方程,压强的表示方法、压强的计量单位、液体的相对平衡;掌握水静力学的基本方程,掌握液柱式测压计的基本原理,掌握并能熟练计算作用在平面、曲面上的静水总压力。
2.本章各节的教学内容及学时分配:
§2-1静水压强及其特性 0.5学时,课外0.75学时
§2-2液体的平衡微分方程 1学时,课外1.5学时
§2-3重力场的液体平衡 1学时,课外1.5学时
§2-4静水压强的计算与测量 2学时,课外3学时
§2-5液体的相对平衡 1学时,课外1.5学时
§2-6作用在平面上的静水总压力 2学时,课外3学时
§2-7作用在曲面上的静水总压力 2学时,课外3学时
共9.5学时
3.本章教学内容的重点和难点:
重点:
静水压强的特性、液体平衡微分方程、液体的相对平衡、水静力学的基本方程、液柱式测压计、作用在平面、曲面上的静水总压力。
难点:
液体平衡微分方程、液体的相对平衡、差压计、作用在平面、曲面上的静水总压力。
4.本章教学内容的深化和拓宽:
深化:
水静力学的基本方程、液体平衡微分方程、液体的相对平衡、差压计、作用在平面、曲面上的静水总压力。
拓宽:
作用在平面、曲面上的静水总压力。
5.本章教学方式(手段)及教学过程中应注意的问题:
教学方式:
讲授——提问——讲授——习题
注意问题:
概念、原理、计算方法的理解、记忆,复习高等数学中的泰勒公式、理论力学中的合力之矩原理、材料力学中的静面矩、惯性矩。
6.本章的主要参考书目:
禹化谦.《工程流体力学(水力学)》.西南交通大学出版社,1999.12
闻德荪,魏亚东等.《工程流体力学(水力学)》.高等教育出版社,1992.9
蔡增基,龙天渝.《流体力学》.中国建筑工业出版社,1999.12
7.本章的思考题和习题:
思考题:
2-1、2-2、2-3、2-6、2-17、2-23
习题:
2-5、2-8、2-9、2-13、2-15、2-16、2-18、2-19、2-21、2-22
单元2
1.本单元教学内容(具体到各知识点):
§1-5 作用在流体上的力 0.5学时,课外0.75学时
质量力
表面力
§2-1静水压强及其特性 0.5学时,课外0.75学时
静水压强
静水压强的特性
§2-2液体的平衡微分方程 1学时,课外1.5学时
液体平衡微分方程一般式
综合式
2.本单元的教学方式(手段):
讲授
3.本单元师生活动设计:
教师提问——学生思考——教师讲授
4.本单元的讲课提纲、板书设计(电子教案)
5.本单元的作业布置:
思考题:
2-1、2-2、
习 题:
2-3、2-5
单元3
1.本单元教学内容(具体到各知识点):
§2-3重力场的液体平衡 1学时,课外1.5学时
水静力学的基本方程
静水压强分布规律
§2-4静水压强的计算与测量 1学时,课外1.5学时
绝对压强
相对压强
真空度
压强的计量单位
测量压强的仪器:
测压管、U形测压计
2.本单元的教学方式(手段):
讲授
3.本单元师生活动设计:
教师提问——学生思考——教师讲授
4.本单元的讲课提纲、板书设计(电子教案)
5.本单元的作业布置:
思考题:
2-4
习题:
2-8、2-6
单元4
1.本单元教学内容(具体到各知识点):
§2-4静水压强的计算与测量 1学时,课外1.5学时
测量压强的仪器:
差压计
静水压强分布图
§2-5液体的相对平衡 1学时,课外1.5学时
等加速直线运动
等角速旋转运动
2.本单元的教学方式(手段):
讲授
3.本单元师生活动设计:
教师提问——学生思考——教师讲授
4.本单元的讲课提纲、板书设计(电子教案)
5.本单元的作业布置:
思考题:
2-6
习题:
2-9、2-13
单元5
1.本单元教学内容(具体到各知识点):
§2-6作用在平面上的静水总压力 2学时,课外3学时
图解法
解析法
例题分析
2.本单元的教学方式(手段):
讲授
3.本单元师生活动设计:
教师提问——学生思考——教师讲授
4.本单元的讲课提纲、板书设计(电子教案)
5.本单元的作业布置:
思考题:
2-17、2-23
习题:
2-15、2-18
单元6
1.本单元教学内容(具体到各知识点):
§2-7作用在曲面上的静水总压力 2学时,课外3学时
水平分力
垂直分力
压力体
例题分析
2.本单元的教学方式(手段):
讲授
3.本单元师生活动设计:
教师提问——学生思考——教师讲授
4.本单元的讲课提纲、板书设计(电子教案)
5.本单元的作业布置:
思考题:
2-19
习题:
2-21、2-22
第三章 水动力学理论基础
1.本章的教学目的及基本要求:
目的:
使学生理解连续性微分方程、理想液体运动微分方程、实际流体的运动微分方程,掌握恒定总流连续性方程、理想液体元流的能量方程与实际液体总流的能量方程、恒定总流动量方程以及恒定平面势流。
基本要求:
理解连续性微分方程、理想液体运动微分方程、实际流体的运动微分方程;牢固掌握,并灵活应用恒定总流连续性方程、理想液体元流的能量方程与实际液体总流的能量方程、恒定总流动量方程以及恒定平面势流。
2.本章各节的教学内容及学时分配:
§3-1描述液体质点运动的两种方法 1学时
§3-2流线、迹线、流管、流束、元流、过流断面、断面平均流速 1学时
§3-3流动分类 1学时
§3-4液体微团运动的基本形式 1学时
§3-5有涡流与无涡流 1学时
§3-6液体连续性微分方程 1学时
§3-7恒定总流连续性方程 1学时
§3-8理想液体运动微分方程 1学时
§3-9实际液体运动微分方程 1学时
§3-10恒定元流伯诺里方程 1学时
§3-11恒定总流伯诺里方程 2学时
§3-12恒定气体伯诺里方程 1学时
§3-13恒定总流动量方程 2学时
§3-14恒定平面势流 1学时
共16学时
3.本章教学内容的重点和难点:
重点:
连续性微分方程,理想液体运动微分方程,实际流体的运动微分方程,恒定总流连续性方程,理想液体元流的能量方程与实际流体总流的能量方程、恒定总流动量方程以及恒定平面势流。
难点:
连续性微分方程,实际液体的运动微分方程,实际液体总流的能量方程、恒定总流动量方程以及恒定平面势流。
4.本章教学内容的深化和拓宽:
深化:
理想液体元流的能量方程的推广,实际流体总流的能量方程在实际工程中的应用,恒定总流动量方程在实际工程中的应用,恒定平面势流的实际意义。
拓宽:
实际流体的运动微分方程在三维流场中的数值计算,理想液体元流的能量方程的推广,实际流体总流的能量方程在实际工程中的应用,恒定总流动量方程在实际工程中的应用,平面势流的应用。
5.本章教学方式(手段)及教学过程中应注意的问题:
教学方式:
讲授——提问——讲授——习题课——实验
注意问题:
(1)概念、原理、计算方法的理解、掌握。
注意实际流体能量方程和动量方程计算断面的选取,以及解题步骤与方法;注意有涡流与势流
(2)注意复习高等数学的导数、微分与曲线积分等基本方法
6.本章的主要参考书目:
禹化谦.《工程流体力学(水力学)》.西南交通大学出版社,1999.12
闻德荪,魏亚东等.
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- 流体力学 龙天渝 环境 专业课程 教案