繼續教育學院教案

院（系）：土木建造工程系

課程名稱流體力學課程代碼總學時：80學時

學分井課：80學時

課程類別必修課考試課上機：0學時

實驗：0學時

授課專業土木工程授課班級13級建工、建經

任課教師職稱講師

?“流體力學”是一門重要的專業基礎課；是工程管理專

業的主干課程。本課程的主要任務是使學生掌握水流

運動的基本規律、基本理論、基本概念及分析方法，

對水利工程中涉及到的普通水力學問題能夠分析和

教學目的和

計算。為今后學習專業課，從事專業技術工作打下基

要求

礎。

?本課程主要包括液體的主要物理性質、水靜力學，水

運動學，水動力學基本原理，液體型態及水頭損失、

和壓管中的恒定流、明渠中的恒定流、堰流及閘孔出

流、流體運動的流場的基本理論等內容。

?通過本課程的學習，達到以下要求：

掌握水力學的基本概念、基本定律。

對水利工程中的普通水流問題能夠分析和計算。

能夠正確選擇使用各種實驗科研成果及基本圖表，

并能正確進行數字計算。

教學重點、靜水總壓力的求解，水動力學三慷慨程一一連續性方程、

難點能量方程和動量方程的應用，水頭損失的計算等。

教材：

教材和參考書《流體力學》劉鶴年主編武漢大學出版社

1

緒論共學時

1.本章的教學目的及基本要求

、教學目的

使學生了解從事水利工程的科技工作者為什么要學習流體力學？激發學生學

習流體力學的興趣，學習流體力學的方法以及對上課、作業等的要求。使學生了解

流體力學的任務及應用領域。

、基本要求

了解流體力學的定義、研究對象，研究內容。了解流體力學的應用，了解流體

力學在水利建設中的作用。

2.本章教學內容的重點和難點

、重點：

流體的連續介質模型、密度與重度、粘性與理想流體模型、牛頓內磨擦定律、

壓縮性與不可壓模型、質量力與表面力。

、難點：

連續介質模型、牛頓內磨擦定律、質量力與表面力

3.本章教學進程

、教學內容及學時分配

流體力學課程總體安排，學習要求；流體力學的定義、研究對象和研究內容；

學習流體力學的意義；（25分鐘）

、教學方法

多媒體教學

、輔助手段

教師講授

4?本章思量題

無

2

液體的主要物理性質共學時

1.本章的教學目的及基本要求

、教學目的

使學生掌握流體的連續介質理論和流體的主要物理力學性質以及作用在流體

上的力的兩種形式。

、基本要求

掌握流體的連續介質模型、流體的主要物理性質：易流動性、密度與重度、粘

性與理想流體模型、壓縮性與不可壓模型、表面張力特性、汽化壓強特性；掌握作

用在流體上的力的兩種形式：質量力與表面力。

2?本章教學內容的重點和難點

、重點：

流體的連續介質模型、粘性與理想流體模型、牛頓內磨擦定律、質量力與表面

力，單位質量力。

、難點：

連續介質模型、牛頓內磨擦定律、質量力與表面力

3.本章教學進程

、教學內容及學時分配

§1」液體的基本特征及連續介質的概念；（10分鐘）

§1-2液體的密度和容重；（5分鐘）

§1-3液體的粘滯性；（35分鐘）

§1-4液體的壓縮性和膨脹性；（5分鐘）

§1-7作用在液體上的力；（20分鐘）

、教學方法

多媒體教學

、輔助手段

教師提問一一學生思量一一教師講授

4?本章思量題

1-1,1-2,1-3

3

水靜力學共學時

1.本章的教學目的及基本要求

、教學目的

使學生理解靜水壓強的兩個重要特性、液體平衡微分方程，等壓面，掌握重力

作用下水靜力學的基本方程、絕對壓強與相對壓強。壓強的測量、表示方法，水頭、

勢能。平面上的靜水總壓力。作用在曲面上的靜水總壓力。最終能熟練計算作用在

平面、曲面上的靜水總壓力。

、基本要求

要明確流體靜力學是研究液體平衡的規律及其在工程中應用的學科。要讓學生

掌握流體靜壓強概念及其兩大特性，掌握流體平衡微分方程式，掌握流體靜力學基

本方程式及其物理意義和幾何意義，要止確理解等壓面的概念，并會分析等壓面，

理解絕對壓強、相對壓強和真空度的概念及三者間關系。掌握壓強的度量與量測原

理。掌握靜止液體作用在平面和曲面上的總壓力計算。

2.本章教學內容的重點和難點

、重點：

靜水壓強的特性、液體平衡微分方程、水靜力學的基本方程、壓強的量測、作

用在平面、曲面上的靜水總壓力。

、難點：

液體平衡微分方程、差壓計、作用在平面、曲面上的靜水總壓力。

3.本章教學進程

、教學內容及學時分配

§2-1靜水壓強及其特性；（25分鐘）

§2?2液體的平衡方程；（40分鐘）

§2-3重力作用下靜水壓強的基本公式；（35分鐘）

§2-5壓強的度量與量測；（50分鐘）

§2-6作用于平面上的靜水總壓力；（50分鐘）

§2-7作用于曲面上的靜水總壓力；（65分鐘）

本章小節（35分鐘）

4

、教學方法

多媒體教學與板書教學相結合。

、輔助手段

教師提問一一學生思量一一教師講授一一習題

注意問題：概念、原理、計算方法的理解、記憶，復習高等數學中的積分公

式U

4.本章思量題

2-1、2-2、2-8、2-18、2-19、2-20

3水運動學共學時

1.本章的教學目的及基本要求

、教學目的

使學生理解并掌握描述液體運動的兩種方法一拉格朗日法、歐拉法，恒定流、

非恒定流、跡線、流線、元流、總流等基本概念，理解并能熟練流體運動的連續性

方程。

、基本要求

本章主要討論理想流體運動的基本規律，要讓學生了解研究流體運動的兩種基

本方法、流動的分類和流體動力學的基本概念，掌握流體流動的連續性方程，這是

學習后續知識及其它專業課的基礎，應重點掌握。

2.本章教學內容的重點和難點

、重點：

恒定流與非恒定流的概念，跡線與流線的概念及性質、恒定一元流的連續性

方程。

、難點：

應用連續方程解決液體流動的流速（或者流量）計算問題。流線的性質。

3?本章教學進程

、教學內容及學時分配

5

§3-1描述液體運動的兩種方法；（50分鐘）

§3-2恒定流與非恒定流；（20分鐘）

§3-3跡線與流線；（30分鐘）

§3-5一元流動法；（20分鐘）

§3-6恒定元流和總流的連續性方程；（30分鐘）

、教學方法

多媒體教學與板書教學相結合。

、輔助手段

教師提問一一學生思量一一教師講授一一習題

注意問題：概念、原理、計算方法的理解、記憶

4.本章思量題

3-1、3?2、3-8

4水動力學的基本原理共學時

1.本章的教學目的及基本要求

、教學目的

使學生理解并掌握理想液體元流的能量方程與實際液體總流的能量方程、恒定

總流動量方程。

、基本要求

本章主要討論理想流體運動的基本規律，掌握理想流體微元流束的伯努里方程

和定常流動的動量方程，是學習后續知識及其它專業課的基礎，應重點掌握；還應

掌握流速的測量原理。

2.本章教學內容的重點和難點

、重點：

均勻流與非均勻流的概念；實際液體恒定流弱小流束的能量方程式；實際液體

恒定總流的動量方程式。

、難點：

6

應用連續方程、伯努里方程及動量方程式聯立解決液體流動的流速（或者流量）

和壓強的計算問題。對這部份內容應結合例題加強訓練。

3?本章教學進程

、教學內容及學時分配

§4?4均勻流與非均勻流；（50分鐘）

§45實際液體恒定總流的能量方程；（120分鐘）

§4-6恒定總流的動量方程；（13（）分鐘）

其他（50分鐘）

、教學方法

多媒體教學與板書教學相結合。

、輔助手段

教師提問一一學生思量一一教師講授一一習題

注意問題：概念、原理、計算方法的理解、記憶。

4.本章思量題

4-L4-2,4-4,4-6,4-8,4-9,4-12,4-14,4-17,4-18,4-19,4-21,4-22

5液流型態及水頭損失共學時

1.本章的教學目的及基本要求

、教學目的

使學生了解實際液體的兩種流動型態，流動阻力與水頭損失的兩種型式，理

解實際液體的兩種流動型態，流動阻力與水頭損失產生原因。掌握均勻流的基本方

程、圓管層流與紊流沿程阻力系數及沿程水頭損失、局部水頭損失的計算方法。

、基本要求

本章是在第二章研究理想流體運動基本規律的基礎上，把討論的范圍從微元流

束擴大到整個流場（如管道），并考慮粘性對流體運動的影響，本章是解決實際流

體流動問題的理論基礎，因此，應結合練習和實驗，讓學生了解流體流動的兩種狀

態，會用雷諾數判定流體的兩種狀態，掌握粘性流體總流的伯努里方程，掌握流體

流動的能量損失和流動阻力的計算，會進行管道水力計算。

7

2.本章教學內容的重點和難點

、重點：

實際液體的兩種流動型態的判別，均勻流的基本方程，圓管層流與紊流的流速

分布、沿程阻力系數及沿程水頭損失的計算，局部水頭損失的計算。

、難點：

圓管層流與紊流的沿程阻力系數的計算.

3.本章教學進程

、教學內容及學時分配

§5-1水頭損失及其分類；（20分鐘）

§5?2均勻流沿程水頭損失與水流阻力的關系；（30分鐘）

§5-3流動的兩種型態、雷諾實驗；（40分鐘）

§5-4層流運動；（10分鐘）

§5-5紊流運動；（30分鐘）

§5-6紊流的沿程水頭損失；（40分鐘）

§5-7局部水頭損失；（30分鐘）

、教學方法

多媒體教學與板書教學相結合。

、輔助手段

教師提問一一學生思量一一教師講授一一習題

注意問題：概念、原理的理解、記憶，在紊流光滑區、過渡區、粗糙區注意采

取課堂提問等方式加強學生理解。

4.本章思量題

5-1,5-2,5-6,5-14,5-19,5-20

補充題：

某隧洞直徑d=10m,長度1=2km,糙率n=0.014,水流屬阻力平方區。

在滿流條件下，為了保證沿程水頭損失％不大于25m,試求洞內流量qvo

8

6有壓管中的恒定流共學時

1.本章的教學目的及基本要求

、教學目的

使學生掌握有壓管道、無壓管道、短管、簡單長管的概念，掌握簡單管道的水

力計算方法。

、基本要求

理解恒定自由出流、淹沒出流的基本計算方法，能熟練計算短管、簡單長管的

水力計算。理解掌握測壓管水頭線、總水頭線的繪制及其物理意義。

2.本章教學內容的重點和難點

、重點：

短管、簡單長管的水力計算；測壓管水頭線、總水頭線的繪制。

、難點：

測壓管水頭線、總水頭線的繪制。

3.本章教學進程

、教學內容及學時分配

§4-1簡單管道水力計算的基本公式

有壓管道，無壓管道，長管，短管等基本概念。（20分鐘）

自由出流水力計算（30分鐘）

淹沒出流水力計算（25分鐘）

例題（25分鐘）

測壓管水頭線、總水頭線的繪制方法（50分鐘）

、教學方法

多媒體講授。

、輔助手段

教師提