流體力學A教學大綱

（學分3.5學時56課程編號:**）

一、課程簡介

流體力學課程是能源動力類專業本科生的專業基礎課。課程涵蓋流體靜力學、

流體動力學、旋渦理論、相似理論、邊界層理論等流體力學經典理論知識。通過本

課程的學習，使學生能夠掌握流體力學的基本概念、基本方程以及控制體分析法、

微分分析法與量綱分析法等基本分析方法；結合經典流體力學理論在能源動力工程

領域中的應用實例，使學生具備應用流體力學基本概念與原理，求解工程水力計算

等問題的能力，以及解決流動系統減阻增效與結構優化的能力。

二、課程目標對畢業要求的支撐關系

課程目標畢業要求指標點教學環節

1-3掌握能源與動力工程基

1.工程知識目標：正確理解和講授、例題講解、課堂測

礎知識，具有將其應用于解

掌握經典流體力學理論中的基評、課后作業、討論與答

決復雜能源與動力工程問題

本概念、基本方程和基本理論。疑

的能力。

2.分析問題目標：掌握控制體

2-1能夠將數學、自然科學

分析法、微分分析法、量綱分講授、例題講解、課堂測

和能源與動力工程科學的基

析法等基本分析方法，并能用評、課后作業、案例分析、

本原理用于復雜能源與動力

相關方法對各類流動問題進行討論與答疑

工程問題的識別和表達。

分析。

3.解決問題目標：能夠應用經

3-1能夠對復雜能源與動力講授、例題講解、課后作

典流體力學基本理論和基本方

工程問題進行分析，提出解業、案例分析、討論與答

法解決工程中的水力計算、流

疑

動特性分析等問題。決方案。

講授、視頻觀看（以我國

4.課程思政目標：結合我國流8-2理解個人在歷史以及社

歷史上大型水利工程、現

體力學領域偉大成就及科學家

會、自然環境中的地位，具代航天事業發展歷程以

愛國案例，使學生明確個人作

及錢學森、陸士嘉等流體

為社會主義事業建設者和接班有民族發興和社會進步的責

力學領域著名科學家的

人所肩負的責任和使命。任感。

科技報國故事為案例。）

三、教學內容與學時分配

課程

教學內容學時教學要點教學環節目標

第一章①流體力學對象、內容、方法與發展史；①講授；

結論:流體的41、4

②我國水利工程、航空事業；②視頻觀看；

課程

教學內容學時教學要點教學環節

目標

基本物理性質③流體力學領域愛國科學家事跡；③討論與答疑。

④流體流動性、壓縮性與膨脹性；

⑤流體的粘性及牛頓切應力公式。

①靜止流體壓強特點；①講授；

第二章②流體靜力學平衡方程與壓差公式；②課堂測評；

常體靜力學51、2

③嘖性與非慣性系下的靜止流體；③作業；

④靜止流體對平板、曲面的作用力。④討論與答疑。

①描述流體的兩種方法與質點導數；

①講授；

②流體流動的基本概念與分類；

第三章②例題講解；

③連續方程與動量方程；

流體流動的基12③課堂測評；2、3

④伯努利方程及其工程應用；

本方程④作業；

⑤動量矩方程與習題分析；

⑤討論與答疑。

⑥管流能量方程。

①流體運動分析與運動微分方程；

①講授；

②歐拉積分和伯努利積分；

第四章②例題講解.；

③漩渦的基本概念與基本定理；

漩渦理論和勢10③課堂測評；2、3

④二元旋渦的速度與壓強分布；

流理論④作業；

⑤速度勢和流函數；

⑤討論與答疑。

⑥簡單平面勢流的疊加及其應用。

①講授；

第五章①相似概念與相似準則；

②作業；

相似理論與量3②量綱分析法；1、3

③例題講解；

綱分析③近似模型實驗；

④討論與答疑。

①粘性流體的應力分析；

①講授；

②粘性流體兩種流態、兩種損失；

第八早②作業；

③納維斯托克斯方程及其應用；

粘性流體管內8③期中考試；1、2

④流體在圓管內的層流、湍流流動；

流動④討論與答疑；

⑤沿程損失系數與局部損失系數，

⑤工程案例分析。

⑥管道的水力計算。

①力界層概念及邊界層微分方程組；①講授；

第七章②邊界層動量積分方程；②作業；

粘性流體繞物7③平板邊界層的計算；③課堂測評；1、2

體流動④為界層分離，④視頻觀看：

⑤物體在流體中運動的阻力。⑤討論與答疑。

①微弱擾動的傳播及其基本方程；①講授；

第八章②氣流的參考狀態；②課堂測評；

氣體動力學基7③變截面等焰管流的流動方程；③作業；2、3

礎④正激波及其基本關系式；④例題講解；

⑤收縮噴管與縮放噴管內的流動。⑤討論與答疑。

四、課程考核及成績評定

1.課程考核方式

考核評價環節與分數占比

中

課程目標期合計

課堂測評與課期末

試

考

后作業考試

1.工程知識目標：正確理解和掌握經典流

體力學理論中的基本概念、基本方程和基本5%5%15%25%

理論。（支撐畢業要求指標點1-3）

2.分析問題目標：掌握控制體分析法、微

分分析法、量綱分析法等基本分析方法，并

5%5%15%25%

能用相關方法對各類流動問題進行分析。

（支撐畢業要求指標點2-1）

3.解決問題目標：能夠應用經典流體力學

基本理論和基本方法解決工程中的水力計

5%0%40%45%

算、流動特性分析等問題。（支撐畢業要求

指標點3-1）

4.課程思政目標：結合我國流體力學領域

偉大成就及科學家愛國案例，使學生明確個

人作為社會主義事業建設者和接班人所肩5%005%

負的責任和使命。（支撐畢業要求指標點

8-2）

合計20%10%70%100%

2.課程成績組成

課程總成績=20%課堂測評與課后作業+10%期中考試+70%期末考試

3.課程目標考核要求和評價標準

3.1課后作業考核與評價標準

評價標準

基本要求權重

\100-9089-7574-6059-0

熟悉流體的基本及時提交作及時提交作及時提交作未及時提交

作物性，能夠使用業，能夠熟業，基本能業，基本理作業，或未

練應用牛頓夠應用切應解應用切應理解應用切

業牛頓切應力公式1/8

切應力公式力公式求解力公式求解應力公式求

1求解黏性切應

求解黏性切黏性切應力黏性切應力解黏性切應

力。（課程目標

1、畢業要求指標應力問題。問題。結果問題。結果力的思路，

點1-3）結果正確，存在少量錯存在較多錯結果存在大

步驟完整，誤，步驟較誤，步驟不量錯誤，步

書寫十分規完整，書寫夠完整，書驟不完整，

范規范寫較規范書寫不規范

及時提交作及時提交作及時提交作未及時提交

能夠使用流體靜

業，能夠熟2LL9匕Biz業，基本理作業，或未

力學平衡方程求練應用平衡用平衡方程解應用平衡理解應用平

解靜止或相對靜

作方程求解壁求解壁面受方程求解壁衡方程求解

止流體對平板或面受力問力問題。結面受力問題壁面受力問

業1/8

曲面的作用力。題。結果正果有少量錯的方法。結題的方法。

2

（課程目標1、確，步驟完誤，步驟較果有較多錯結果存在大

畢業要求指標點整，書寫十完整，書寫誤，步驟不量錯誤，步

分規范規范夠完整，書驟不完整，

1-3）

寫較規范書寫不規范

交作

時提

及時提交作及及時提交作未及時提交

應

業

能

能夠使用理想流夠

業,能夠熟，業,基本理作業，或未

用

體

理

想

體連續方程、動流

練應用理想解應用理想理解應用理

基

求

本

方

量方程、伯努利流體基本方程流體基本方想流體基本

解

射

管

道

作方程與動量矩方程求解管道與程求解管道方程求解管

流

結

題

問

業程解決管道與射與射流問。與射流問題道與射流問

果1/8

量錯

少

題。結果正有的方法。結題的方法。

流中計算壓強與誤

3驟較

步

確，步驟完，果存在較多結果存在大

完

書寫

受力等問題（課整

整，書寫十，錯誤，步驟量錯誤，步

規

程目標3、畢業范

分規范不夠完整，驟不完整，

要求指標點

3?1）書寫較規范書寫不規范

及時提交作及時提交作及時提交作未及時提交

理解旋渦理論基業，能夠熟業，能夠應業，基本理作業，或未

本概念與運動規練應用勢流用勢流理論解應用勢流理解應用勢

作律，能夠使用勢理論求解求解勢、流理論求解流理論求解

勢、流函數。函數。結果勢、流函數勢、流函數

業流理論計算勢函

結果正確，有少量錯的方法。結的方法。結1/8

4數、流函數。（課步驟完整，誤，步驟較果存在較多果存在大量

程目標2、畢業書寫十分規完整，書寫錯誤，步驟錯誤，步驟

要求指標點2?1）范規范不夠完整，不完整，書

書寫較規范寫不規范

提

交作

及時提交作及時提交作及未及時提交

本

理

肥

理解相似理論與基

'IK,匕Av?業，能夠應作業，或未

量

綱

量綱分析法的基的'.

練應用量綱用量綱分析理解應用量

建

ffl立

法

本思想，能夠使分析法建立法建立模型卻綱分析法建

驗

無

模

作用量綱分析法建近似模型實實驗無量綱失立模型實驗

理

的

量

業立近似模型實驗驗無量綱方方程。結果方無量綱方程

詰

果1/8

方

有少量錯「的方法。結

42Eo3口IK.多

的無量綱方程。錯

5淡

誤，步驟較存果存在大量

口用9Zx寺采7IS驟

不

步

（課程目標2、心

完整，書寫錯誤，步驟

書

與1碧

畢業要求指標點始

分規范規范不完整，書

川

寫.

2-1）2寫不規范

作掌握管道流動的及時提交作及時提交作及時提交作未及時提交

業兩種流態、損失，業,能夠熟業，能夠應業,基本理作業，或未1/8

6能夠使用總流伯練應用總流用總流伯努解應用急流理解應用總

努利方程、損失伯努利方程利方程進行伯努利方程

公式等進行黏性進行管道水管道水力計進行管道水

流體管道內流動力計算。結算。結果有力計算的方

果正確，步少量錯誤，法。結果存刀?Z\。不I

的水力計算（課

驟完整，書步驟較完在較多錯存在大量錯

程目標3、畢業寫十分規范整，書寫規誤，步驟不誤，步驟不

要求指標點34）范夠完整，書完整，書寫

寫較規范不規范

及時提交作及時提交作及時提交作未及時提交

掌握邊界層的特'IK,匕*9yAv?業，能夠應作業，或未

點及其方程，能練應用邊界用邊界層理理解應用邊

夠使用邊界層理層理論計算論計算平板界層理論計

作摩擦阻力。算平板摩擦

論計算平板邊界平板邊界層

業摩擦阻力。結果有少量阻力的方1/8

層的摩擦阻力。

7結果正確，錯誤，步驟法。結果存

（課程目標2、

步驟完整，較完整，書中TH，-CX在大量錯

畢業要求指標點書寫十分規寫規范驟不夠完誤，步驟不

2-1)整、書寫較完整，書寫

規范不規范

及時提交作及時提交作及時提交作未及時捉交

業，能夠熟業，能夠應業，基本理作業，或未

理解聲速、馬赫

練應用氣體用氣體動力解應用氣體理解應用氣

數等基本概念，

動力學基本學基本方程動力學基本體動力學基

能夠利用氣體動

作方程計算流計算流體等方程計算流本方程計算

力學基本方程確體等端流動燃流狀態參體等熠流狀流體等端流

業1/8

定流體等燧流動的狀態參數。結果有態參數的方狀態參數的

8

的狀態參數。（課數。結果正少量錯誤，法。結果存方法。結果

確，步驟完步驟較完在較多錯存在大最錯

程目標3、畢業

整，書寫十整，書寫規誤，步驟不誤、步驟不

要求指標點3?1）

分規范范夠完整、書完整、書寫

寫較規范不規范

3.2課堂測評考核與評價標準

\評價標準

\基本要求權重

\100-9089-7574-6059-0

學習態度端正，課堂認真聽課堂認真聽遵守課堂紀課堂存在唾

課堂認真學習、講，遵守課講，遵守課律，但存在覺，缺課，

積極參與課堂教堂紀律，能堂紀律，積溜號現象，遲到等現

夠積極準確極參與課堂缺少主動提象，不參與

學，明確個人作

回答問題，問答，課堂問與參與問課堂問答或

為社會主義事業

課堂參與度參與度較答的意識，回答錯誤，1

建設者和接班人高，學習態高，學習態學習態度不學習態度懶

的責任和使命。度端正，深度端正，基夠積極，對散，無法認

（課程目標4、刻理解個人本理解個人個人的責任識到個人的

畢業要求指標點的責任和使的責任和使和使命有一責任和使

命。。定認識。命。

8-2)np

3.3期中考試考核與評價標準

評價標準

\基本要求權重

\100-9089-7574-6059-0

掌握流體基本屬準確掌握流基本掌握流基本理解流未能理解流

性、運動規律；體力學基本體力學基本體力學基本體力學基本

連續、動量、能概念、規律、概念、規律、概念、規律、概念、規律、

方程以及流方程以及流方程以及流方程，以及

期量等基本方程；

體流動的基體流動的基體流動的基流體流動的

中旋渦理論、勢流本理論。參本理論。參本理論。參基本理論。

考理論、邊界層理看標準答看標準答看標準答參看標準答1

試論等理論，共案，存在很案，存在少案，存在較案，存在大

100題。（課程少錯誤。量錯誤。多錯誤。量錯誤。

目標1和2、畢

業要求指標點

1?3和2?1）

3.4期末考試考核與評價標準

基本要求評價標準權重

深刻理解流理解流體的基本理解流有違紀行為

體的黏性變黏性變化規體的黏性變或未理解流

掌握流體的黏

化規律，相律，相似準化規律，相體的黏性變

性、相似準則、似準則含則含義，層似準則含化規律，相

流動狀態特征、義，層流與流與湍流特義，層流與似準則含

流動與阻力分類湍流特征，征，流動阻湍流特征，義，層流與

0.2

等基本概念與規流動阻力類力類型與成流動阻力類湍流特征，

律（課程目標1、型與成因，因，結果有型與成因，流動阻力類

畢業要求指標點參看標準答少量錯誤。結果有較多型與成因，

案，結果正（17-15分）錯誤。（14~結果有大量

）

期1-3

確。（20-1812分）錯誤。（11~0

末分）分）

考熟練掌握連基本掌握連基本理解連有違紀行為

試續介質、黏續介質、黏續介質、黏或不理解連

掌握流體流動的

性、相似準性、相似準性、相似準續介質、黏

基本概念、規律、則特征，內/則特征，內/則特征，內/性、相似準

流動特點中的關外流阻力分外流阻力分外流阻力分則特征，內/

鍵詞，能夠對各析，流動分析，流動分析，流動分外流阻力分

0.2

種相關說法進行類，描述流類，描述流類，描述流析，流動分

準確性分析。（課體運動的方體運動的方體運動的方類，描述流

法。參看標法，結果有法，結果有體運動的方

程目標2、畢業

準答案，結少量錯誤。較多錯誤。法，結果有

要求指標點2?1）

果正確。（17-15分）（14?12分）大量錯誤。

（2078分）（11~0分）

能夠使用氣體動熱練掌握應掌握應用氣基本掌握應有違紀行為0.6

蟻