高等流體力學

(AdvancedFluidMechanics)

課程代碼：02410052

學分：2

學時：32（其中：課堂教學學時：32實驗學時：0上機學時：0課程實踐學時：0）

先修課程：高等數學、大學物理、流體力學等

適用專業：工程力學專業

教材：《高等流體力學》，朱克勤，彭杰,科學出版社，2017.6,第1版

開課學院：能源與動力工程學院

課程網站：（選填）

一、課程性質與課程目標

（-）課程性質（需說明課程對人才培養方面的貢獻）

通過該課程的學習，要求學生掌握高等流體力學的基本概念、基本理論，深入理解流動所伴隨

物理現象及流體流動規律，掌握分析和研究問題的基本思想和方法，提高解決流體力學問題的水平

及能力。

（二）課程目標（根據課程特點和對畢業要求的貢獻，確定課程目標。應包括知識目標和能力

目標。）

課程目標1：掌握場論及張量初步、流體力學基本方程組、旋渦運動、流動穩定性、湍流、

邊界理論、環境流體力學等內容，進一步深入理解流動力學基本概念與基本理論。

課程目標2；掌握流體流動的物理基礎及重要應用，為學習后繼課程打下良好的基礎。

注：工程類專業通識課程的課程目標應覆蓋相應的工程教育認證畢業要求通用標準；

二、課程內容與教學要求

第一章場論及張量初步

（一）課程內容

1、場論

2、張量初步

（二）教學要求

掌握場論基本知識，理解張量識別定理，了解二階張量的物理意義以及各向同性張量的特

點。

（三）重點與難點

1.重點

張量

2.難點

涉及張量的表示與計算

第二章流體力學方程組

（一）課程內容

1、連續性方程

2、動量方程

3、能量方程

（二）教學要求

深刻理解并掌握流體力學方程組及其張量表達式

（三）重點與難點

1.重點

各方程的張量表達式

2.難點

涉及張量形式的表示式的意義

第三章旋渦動力學

（一）課程內容

1、旋渦的運動學性質

2、凱爾文定理

3、拉格朗日定理

4、亥姆霍茲渦量方程

5、旋渦的誘導速度

（二）教學要求

了解旋渦的運動學性質，理解凱爾文定理、拉格朗日定理，了解旋渦誘導速度的計算方法。

（三）重點與難點

1.重點

凱爾文定理、拉格朗口定理、亥姆霍茲定理

2.難點

三大定理的理解

第四章邊界層理論

（-）課程內容

1、大雷諾數流動與邊界層

2、不可壓流動層流邊界層

3、不可壓流動湍流邊界層

4、其它類型的剪切流動

5、邊界層的分離與控制

6、邊界層方程的數值解法

（二）教學要求

了解層流邊界層與湍流邊界層流動的區別；理解邊界層分離的原由及控制方法；理解邊界層方

程組的數值解法。

（三）重點與難點

1.重點

邊界層分離、邊界層方程組的數直解法

2.難點

邊界層方程組的數直解法

第五章繞流現象

（-）課程內容

1、二維物體的繞流

2、三維物體的繞流

3、非定常渦流

（二）教學要求

理解二維物體繞流、三維物流繞流分析方法。

（三）重點與難點

1.重點

二維物體繞流、三維物流繞流分析

2.難點

二維物體繞流、-..維物流繞流分析

第六章流動穩定性

（一）課程內容

1、平行流動穩定性的線性理論

2、近似平行流動穩定性的線性理論

3、平行流動穩定性的非線性理論

4、邊界層的轉振及層流控制

（二）教學要求

理解平行、近似平行流動穩定性的線性理論、平行流動穩定性的非線性理論。

（三）重點與難點（若不單獨列出，需在教學要求中適當注明）

1.重點

流動穩定性的線性分析與非線性分析

2.難點

流動穩定性的線性分析與非線性分析

第七章湍流引論

（一）課程內容

1、湍流的統計與測量

2、湍流運動的基本方程

3、湍流結構

4、湍流模式理論

（二）教學要求

了解湍流的統計與測量方法，理解湍流運動基本方程及湍流模式理論。

（三）重點與難點

1.重點

理解湍流運動基本方程及湍流模式理論

2.難點

理解湍流運動基本方程及湍流模式理論

第八章環境流體力學

（一）課程內容

1、單相混合流體的運動方程

2、擴散理論

3、浮力射流

4、有機物污染與水質模型

5、河流污染帶與浮力湍流模式

（二）教學要求

理解單相混合流體的運動方程；了解擴散理論、浮力射流；理解有機物污染與水質模型、河流

污染帶與浮力湍流模式

（三）重點與難點（若不單獨列出，需在教學要求中適當注明）

1.重點

有機物污染與水質模型、河流污染帶與浮力湍流模式

2.難點

有機物污染與水質模型、河流污染帶與浮力湍流模式

三、本課程開設的實驗項目（本課程無實驗）

編號實驗項目名稱學時類型要求支撐的課程目標

1

2

.......

注：1.“類型”填驗證性、綜合性、設計性等;

2.“要求”填必做、選做。

四、學時分配及教學方法

章

教學形式及學時分配

（按序填寫）

主要教學方法支撐的課程目標

課堂實上課程小

教學驗機實踐計

第一章33講授法課程目標1

第二章33講授法、討論法課程目標1

第三章44講授法課程目標1、2

第四章44講授法課程目標1、2

第五章44講授法、討論法課程目標1、2

第六章44講授法課程目標1、2

第七章55講授法課程目標1、2

第八章55講授法課程目標1、2

講授法、研究型教學

合計3232

方法

注：1.課程實踐學時按相關專業培養計劃列入表格；

2.主要教學方法包括講授法、討論法、演示法、研究型教學方法（基于問題、項目、案例

等教學方法）等。

五、課程考核

考核形式考核要求考核權重備注

課后完成一定數量的習題，主

要考核學生對每節課知識點

平時成績的復習、理解和掌握程度，以20%

及課堂表現、參與討論情況給

定平時成績

試卷題型可以有判斷題、選擇

題、填空題、簡答題和綜合分

期末考試80%

析應用題等，以卷面成績的

80%計入課程總成績。

注：1.分學期設置和考核的課程應按學期分別填寫上表。

2.考核形式主要包括課堂表現、平時作業、階段測試、期中考試、期末考試、大作業、小

論文、項目設計和作品等。

3.考核要求包括作業次數、考試方式（開卷、閉卷）、項目設計要求等。

4.考核權重指該考核方式或途徑在總成績中所占比重。

六、參考書目及學習資料（書名，主編，出版社，出版時間及版次）

l.G.K巴切勒著.流體動力學引論.北京.科學出版社.1997.

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

3.吳望一編著.流動力學.北京.北京大學出版社.2002.

4.茅春浦編著.流體力學.上海.上海交通大學出版社.2003.

七、大綱說明（內容可包括課程基本要求、習題要求及其它一些必要的說明）

制定人：